JP2003504665A - 電気アクティブレンズを使用して視力を補正するためのシステム、装置および方法 - Google Patents
電気アクティブレンズを使用して視力を補正するためのシステム、装置および方法Info
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Abstract
Description
力を補正するためのシステム、装置および方法に関する。
の検査の大多数は、内部と外部両方の目の病状の完全な検査、筋肉の平衡および
両眼性の分析、隔膜および多くのケースでは、瞳孔の測定、ならびに最終的に客
観的および主観的の両方であった屈折検査を含んでいた。
行される。現在、診断および測定することのできる屈折誤差の種類は、近視、遠
視、乱視、および老視である。現在の屈折レンズ(フォロプター)は、人の視力
を20/20の距離および近くまで補正しようと試み、20/15の距離の視力
が達成できるケースもある。しかしながら、これははるかに例外である。
10であることが指摘される必要がある。これは、今日の屈折レンズ(フォロプ
ター)と従来の眼鏡レンズの両方によって現在得られる視力のレベルより断然優
れている。これらの従来の装置に欠けているのは、収差、不正乱視、または目の
層のでこぼこなどの従来のではない屈折誤差を検出、定量化、および補正する能
力である。これらの収差、不正乱視、および/または目の層のでこぼこは、人の
視覚器官の結果、あるいは従来の眼鏡によって引き起こされる収差の結果として
、あるいは両方の組み合わせである場合がある。
はそれ以上に補正するための手段を有することはきわめて有益だろう。さらに、
非常に効率的かつユーザフレンドリな方法でこれを行うことが有益だろう。
る。該方法は、電気アクティブレンズを利用するいくつかの革新的な実施形態を
含む。さらに、本発明は、電気アクティブ眼鏡の選択、調合、起動およびプログ
ラミングを目的とする新規の方法を利用する。
ンズが利用される。この電気アクティブフォロプター/屈折レンズは、今日のフ
ォロプターよりはるかに少ない構成要素を利用し、今日のフォロプターの全体的
なサイズおよび/または重量のほんの少しである。実際、この例示的な発明の実
施形態は、それ自体の構造上の設計を通して、および/または導電性ワイヤーの
ネットワークによってのどちらかで電気アクティブレンズが適切に機能できるよ
うにするために必要とされる電力を供給するフレームマウント内に収容される1
組の電気アクティブレンズだけから成り立っている。
明が提供される。状況によっては、これらの説明は必ずしも制限的となることを
意図していないが、ここに提供されている例、説明およびクレームに鑑みて読ま
れなければならない。
いは電気活性構造、層、および/または領域の中に含まれることがある。「電気
活性領域」は、電気活性層の一部および/または全体であることがある。電気活
性領域は、別の電気活性領域に隣接することがある。電気活性領域は、直接的に
、または例えば各電気活性領域の間の絶縁物を用いて間接的にのどちらかで付着
することができる。「付着する」とは、結合すること、溶着させること、接着す
ること、およびその他の周知の付着方法を含むことがある。「制御装置」は、プ
ロセッサ、マイクロプロセッサ、集積回路、IC,コンピュータチップ、および
/またはチップを含むか、あるいはプロセッサ、マイクロプロセッサ、集積回路
、IC,コンピュータチップ、および/またはチップに含まれることがある。「
屈折レンズ」は、制御装置を含むことがある。「自動屈折レンズ」は、波面アナ
ライザを含むことがある。「近距離屈折誤差」は、老視および人が近距離で明確
に見るために補正される必要のある任意のその他の屈折誤差を含むことがある。
「中間距離屈折誤差」は、補正される必要のある老視の度合い、中間距離、およ
び人が中間距離で明確に見るために補正される必要のあるその他の屈折誤差を含
むことがある。「遠距離屈折誤差」は、人が遠距離で明確に見るために補正され
る必要のある屈折誤差を含むことがある。「近距離」とは、約6インチから約2
4インチ、さらに好ましくは約14インチから約18インチであることがある。
「中間距離」は、約24インチから約5フィートであることがある。「遠距離」
とは約5フィートと無限の間の任意の距離、さらに好ましくは無限であることが
ある。「従来の屈折誤差」は、近視、遠視、乱視、および/または老視を含むこ
とがある。「従来のではない屈折誤差」は、不正乱視、目の器官の収差、および
従来の屈折誤差には含まれないそれ以外の屈折誤差を含むことがある。「光学屈
折誤差」は、光学レンズに関連付けられるあらゆる収差を含むことがある。
態では、「眼鏡」は、複数枚のレンズを含むことがある。「多焦点」レンズは、
ニ焦点レンズ、三焦点レンズ、四焦点レンズ、および/または漸次的な追加レン
ズを含むことがある。「仕上げられた」レンズ半加工品は、両面に仕上げられた
光学表面を有するレンズ半加工品を含むことがある。「半仕上げ」レンズ半加工
品は、一方の側だけに仕上げられた光学表面を有し、他方の側には光学的にでは
なく仕上げられた表面を有するレンズ半加工品を含み、該レンズは、さらに、そ
れを使用できるレンズにするために、例えば研削および/または研磨などの修正
を必要とすることがある。「特別表面仕上げ」は、半仕上げレンズ半加工品の仕
上げられていない表面を仕上げるための過剰な材料の研削および/または研磨を
含むことがある。
の斜視図である。フレーム110は、導電性ワイヤー130のネットワークを介
して電気アクティブレンズ制御装置140、および電源150に接続される電気
アクティブレンズ120を含む。
、例えば、マイクロ燃料電池などの電池または電源を含む。他の本発明の実施形
態では、フレーム110の1つまたは複数のつるが、電源コードが電気コンセン
トおよび/または電気アクティブ屈折レンズの制御装置/プログラマ160に直
接的に差し込まれるように必要とされる電気構成部品を所有する。
屈折している間にも電気アクティブレンズを通して見るために、単に自分の顔を
適切に位置付けることができるように吊るされているハウジング組立品内に取り
付けられる。
所定のその他の発明実施形態では、複数の電気アクティブレンズが使用される。
依然としてその他の発明実施形態では、従来のレンズと電気アクティブレンズの
組み合わせが利用される。
、具体的に言うと、回折レンズ230、プリズムレンズ240、乱視レンズ25
0、および球面レンズ260を備えるハウジング組立品210を含む電気アクテ
ィブ屈折レンズシステム200の例示的な実施形態の概略図である。導電性ワイ
ヤー270のネットワークは電気アクティブレンズ220を電源275に、およ
び処方表示290を提供する制御装置280に接続する。
ンズの組み合わせが利用されるそれぞれの発明の実施形態では、レンズは、無作
為におよび/または非無作為の一度に一つのシーケンスで人の視力を試験するた
めに使用できる。その他の本発明の実施形態では、2枚以上のレンズがともに加
えられ、必要に応じてそれぞれの目の前で総合補正力を与える。
クティブレンズは、ハイブリッド構造および/または非ハイブリッド構造のどち
らかから構成される。ハイブリッド構造では、従来の光学レンズが電気活性ゾー
ンと組み合わされる。非ハイブリッド構造では、従来の光学レンズは使用されな
い。
的な調合慣行シーケンス300とは異なる。ステップ310と320で示される
ように、従来、従来の屈折レンズを含む目の検査の後には、人の処方を入手し、
その処方を調剤士に持っていくことが続く。それから、ステップ330と340
に示されるように、調剤士により、人のフレームおよびレンズが選択される。ス
テップ350と360に示されるように、レンズは製作され、縁を付けられ、フ
レームの中に組み立てられる。最後に、ステップ370では、新しい処方眼鏡が
調合され、受け取られる。
態においては、ステップ410で、電気アクティブ眼鏡は、装用者によってまた
は装用者のために選択される。ステップ420では、フレームは装用者に取り付
けられる。装用者が電気アクティブ眼鏡を着用した状態で、ステップ430では
、電子部品が、大部分のケースで眼鏡専門家および/または技術者によって操作
される電気アクティブフォロプター/屈折レンズ制御システムによって制御され
る。しかしながら、所定の本発明の実施形態では、患者または装用者は、実際に
、制御システムを操作することができ、このようにして専用の電気アクティブレ
ンズの処方を制御することができる。それ以外の発明の実施形態では、患者/装
用者、およびアイケア専門家および/または技術者が制御装置をともに取り扱う
。
か、技術者および/または患者/装用者によって操作されるのかに関係なく、依
然として、患者/装用者にとって最良の補正処方箋を客観的または主観的の両方
で選択するために使用される。患者/装用者の視力をその最適補正に補正するた
めに適切な処方箋を選択すると、アイケア専門家または技術者は患者/装用者の
電気アクティブ眼鏡をプログラミングする。
眼鏡が電気アクティブフォロプター/屈折レンズの制御装置から切断される前に
、電気アクティブ眼鏡制御装置、および/または1つまたは複数の制御装置構成
部品の中にプログラミングされる。その他の発明の実施形態では、処方箋は、選
択された電気アクティブ眼鏡の中に後でプログラミングされる。
ラミングされ、従来の眼鏡が今日選択され、取り付けられ、プログラミングされ
、調合されるのとはまったく別のシーケンスで、ステップ450で選択され、取
り付けられ、プログラミングされ、調合される。このシーケンスは、改善された
製造効率、屈折効率、および調合効率に対処する。
の試験が行われている間にそれらを着用してから、それらを正しい処方箋のため
にプログラミングさせることができる。すべてではないが、大部分のケースでは
、これは患者/装用者が検査椅子を離れる前に実行され、このようにして目の屈
折自体の精度だけではなく、患者の最終的な処方箋の総製作プログラミング精度
も保証する。最後に、本発明の実施形態では、患者は、文字通り、検査椅子から
立ち上がり、アイケア専門家の事務所から進み出る前に自分の電気アクティブ眼
鏡を着用することができる。
または装用者の最良の補正済み処方箋を表示または印刷するためだけに、電気ア
クティブフォロプター/屈折レンズに対処することが指摘される必要がある。現
在、プロセスは、文書による処方箋を、電気アクティブ眼鏡(フレームおよびレ
ンズ)が販売され、調合される調合場所に持っていくことを必要とする。
電子的に電気アクティブ眼鏡(フレームおよびレンズ)が販売される調合場所に
送信される。
明の実施形態において、電気アクティブ眼鏡制御装置、および/または1つまた
は複数の制御装置構成要素は、プログラミングされ、電気アクティブ眼鏡の中に
インストールされるか、あるいは屈折に続いて電気アクティブ眼鏡にインストー
ルされる間に直接的にプログラミングされるかのどちらかである。電気アクティ
ブ眼鏡に何も追加されないケースでは、電気アクティブ眼鏡制御装置、および/
または1つまたは複数の制御装置構成要素は、電気アクティブ眼鏡の複雑な内蔵
部分であり、後で付け加えられる必要はない。
テップ2720では、患者の処方箋が入手される。ステップ2730では、電気
アクティブ眼鏡が選択される。ステップ2740では、電気アクティブ眼鏡が装
用者の処方箋でプログラミングされる。ステップ2750では、電気アクティブ
眼鏡が調合される。
の例示的な例では、フレーム510は、ワイヤー530を電気アクティブ眼鏡制
御装置540および電源550に接続することにより電気的に結合される総称的
な電気アクティブレンズ520と522を含む。断面線Z−Zは、総称電気アク
ティブレンズ520を分割する。
し、少なくとも1つのプロセッサ構成部品、特定の処方箋用に命令および/また
はデータを記憶するための少なくとも1つのメモリ構成部品、およびポートのよ
うな少なくとも1つの入力/出力構成部品を含むことがある。制御装置540は
、メモリから読み出したり、メモリに書き込む、個々のグリッド素子に所望され
る屈折率に基づいてかけられる電圧を計算する、および/または患者/ユーザの
眼鏡と関連付けられた屈折レンズ/フォロプター装置間でローカルインタフェー
スとしての役割を果たすなどの計算タスクを実行することができる。
ニーズを満たすためにアイケア専門家または技術者によって事前にプログラミン
グされる。この実施形態では、事前プログラミングは、制御装置540が患者の
眼鏡の外部にある間に制御装置540上で実行され、その後、制御装置540は
検査後に眼鏡の中に差し込まれる。1つの発明の実施形態では、制御装置540
は、「読取専用」型であり、電圧をグリッド素子に供給し、特定の距離の間、視
力を補正するために必要な屈折率アレイを得る。患者の処方箋が変化するにつれ
て、新規制御装置540は専門家によってプログラミングされ、眼鏡に差し込ま
れなければならない。この制御装置は、ASIC、つまり特定用途向け集積回路
の等級であり、そのメモリと処理コマンドは恒久的に焼き付けられるだろう。
るときに、初めにアイケア専門家または技術者によってプログラミングされてよ
く、その後同じ制御装置、つまりその構成要素は、患者のニーズが変化するにつ
れて別の補正を提供するためにプログラミングし直すことができる。この電気ア
クティブ眼鏡制御装置は、眼鏡から抽出され、(図1と図2に示される)屈折レ
ンズの制御装置/プログラマの中に設置され、試験中にプログラミングし直され
るか、あるいは電気アクティブ眼鏡から取り外さずに屈折レンズによって元の位
置でプログラミングし直されてよい。このケースの電気アクティブ眼鏡制御装置
は、例えば、FPGAの、つまり利用者書込み可能ゲートアレイアーキテクチャ
となるだろう。この発明の実施形態では、電気アクティブ眼鏡制御装置は、眼鏡
の中に恒久的に内蔵されてよく、再プログラミングコマンドをFPGAに発行す
る屈折リングに対するインタフェースリンクだけを必要とするだろう。このリン
クの一部は、屈折レンズ/フォロプターの中に、あるいはその制御装置/プログ
ラマ装置の中に埋め込まれているACアダプターによって提供される電気アクテ
ィブ眼鏡制御装置に対する外部AC電力を含むだろう。
、アイケア専門家または技術者によって操作される外部装置は、単に電気アクテ
ィブ眼鏡の制御装置に対するデジタルインタフェースおよび/またはアナログイ
ンタフェースから成り立つ。このようにして、電気アクティブ眼鏡制御装置は、
屈折レンズ/フォロプター用の制御装置としても役立つだろう。この実施形態で
は、必要な処理電子部品は、電気アクティブ眼鏡へのグリッド電圧のアレイを改
変し、ユーザ用の最適な補正が実験的に決定された後に、このデータで電気アク
ティブ眼鏡制御装置を再プログラミングするために使用できる。このケースでは
、患者は、検査中に自身の電気アクティブ眼鏡を通して目のチャートを検討し、
自分が最良の補正処方箋を選択していることに気付かない場合があり、その電気
アクティブ眼鏡内の制御装置は同時に電気的にプログラミングし直される。 別の革新的な実施形態は、第1ステップとして、および/または一例としての
ように(図1と図2に図示される)電気アクティブ屈折レンズと組み合わせて使
用できるが、発明の電気アクティブレンズとともに使用するために互換性があり
、プログラミングされるフィードバックを提供するために開発または改良された
ハンフレイ(Humphrey)の自動屈折レンズまたはニコン(Nikon)
の自動屈折レンズに制限されない電子自動屈折レンズを利用する。この革新的な
実施形態は、患者または装用者が自分の電気アクティブ眼鏡を装用中に、人の屈
折誤差を測定するために使用される。このフィードバックは、制御装置および/
プログラマの中に自動的にまたは手動で送られ、それからユーザ/装用者の電気
アクティブ眼鏡の制御装置をプログラミングまたは再プログラミングする。この
革新的な実施形態では、人の電気アクティブ眼鏡は、完全な目の検査または目の
屈折を必要としなくても、必要に応じて校正し直すことができる。
ブレンズにょって20/20に補正される。これは、大部分の場合、人の従来の
屈折誤差(近視、遠視、乱視および/または老視)を補正することによって入手
される。所定のその他の実施形態では、従来の屈折誤差(近視、遠視、乱視、お
よび/または老視)だけではなく、収差、不正乱視、および/または目の層ので
こぼこなどの従来のではない屈折誤差も測定、補正される。それにより従来の屈
折誤差に加えて収差、不正乱視および/または目の層でこぼこが補正される本発
明の実施形態では、人の視力は、多くの場合、20/15などの20/20より
良く、20/15より良く、20/10に、および/または20/10より良く
補正できる。
学部品として利用することによって達成される。適応光学部品は立証され、通信
用途および軍事用途のために大気を通したレーザ伝達だけではなく、地上を拠点
とした天体望遠鏡での大気の歪みも補正するために、長年に渡って使用されてき
た。これらのケースでは、画像またはレーザ光波の波面に小さな補正を加えるた
めに、分化された、つまり「ゴム」鏡が、通常利用される。大部分のケースでは
、これらの鏡は、機械的なアクチュエータによって操作される。
ティブな探査に基づき、網膜の反射または網膜上で作られる像のどちらかの波面
歪みを測定する。この形の波面分析は、平面状のまたは球面のプローブ波を想定
し、目の器官によってこの波面に伝えられる歪みを測定する。初期の波面を歪ん
だ波面に比較することによって、熟練した検査者は目の器官の中にどのような異
常が存在するのかを判断し、適切な補正処方箋を処方することができる。しかし
ながら、波面アナライザには複数の競合する設計があり、このような波面分析を
実行するために伝達性または反射性どちらかの空間光変調器として使用するため
の、ここに記述されている電気アクティブレンズの適応は本発明に含まれる。波
面アナライザの例は、そのそれぞれがここに参照して全体で組み込まれる米国特
許第5,777,719号(Williams)および第5,949,521号
(Williams)に提供される。
波が、その屈折率を改変できる電気的に駆動されたピクセルのグリッドアレイに
よって伝えられるように電気アクティブレンズに対して行われ、それらの中を通
過する光を加速または減速することができる。このようにして、電気アクティブ
レンズは適応光学部品となり、ほぼ収差のない像を網膜上で得るために、目自体
の光学的諸特性での固有の空間的な不完全さを補償することができる。
め、目の光学器官によって生じる固定空間収差は、患者/ユーザの総視力補正処
方箋の一番上に屈折補正の小さな索引を組み込むことによって補償することがで
きる。このようにして、視力は、一般的な収束補正および調節補正を用いて達成
できるより優れたレベルまで補正することができ、多くの場合、20/20より
良い視力を生じさせるだろう。
目の収差測定用に設計された波面センサまたはアナライザを利用する改良された
自動屈折レンズによって測定できる。いったん目の収差およびその他の種類の従
来のではない屈折誤差が規模で、および空間的にの両方で求められると、眼鏡の
制御装置は、全体的な近視、遠視、老視、および/または乱視の補正に加えて、
これらの収差およびそれ以外の種類の従来のではない屈折誤差を保証するために
2−D空間依存屈折率の変化を組み込むようにプログラミングすることができる
。このようにして、本発明の電気アクティブレンズの実施形態は、患者の目の器
官の、あるいはレンズ光学的諸特性によって生じる収差を電気アクティブに補正
することができる。
装用者の近視を補正するために一定の電気アクティブ発散レンズで必要とされて
よい。この場合、さまざまな電圧、V1...VNのアレイがグリッドアレイの
中のM個の素子にかけられ、−3.50ジオプタールという倍率を電気アクティ
ブレンズに与えるさまざまな屈折率N1...NMのアレイを生じさせる。しか
しながら、グリッドアレイの中の一定の素子は、目の収差および/または従来の
ではない屈折誤差の補正を行うために、その率N1...NMのプラスまたはマ
イナス0.50ユニットの変更まで必要としてよい。これらの変化に対応する小
さい電圧偏差が、基礎近視補正電圧に加えて適切なグリッド素子にかけられる。
面または後部、水性不整、レンズ状の水晶体の正面または後部、眼の硝子液不整
などの目の屈折不整、あるいは眼の屈折器官自体によって生じるそれ以外の収差
を可能な限り多く、検出、定量化、および/または補正を行うためには、電気ア
クティブ屈折レンズ/フォロプターは、図6の本発明の処方方法の実施形態に従
って使用される。
ズの両方を有する電気アクティブ屈折レンズ、または電気アクティブレンズ、ま
たは自動屈折レンズだけを有する電気アクティブ屈折レンズが、(近視の)マイ
ナスパワー、(遠視の)プラスパワー、(乱視の)円筒形のパワーと軸、および
必要とされるときにプリズムパワーなどの従来のレンズパワーを使用して人の屈
折誤差を測定するために利用される。この方法を使用すると、人は、従来の補正
屈折誤差によって現在患者のBVA(best visual acuity:
最高視力)として知られているものを得るだろう。しかしながら、本発明の所定
の実施形態は、今日の従来の屈折レンズ/フォロプターが達成するだろうことを
超えて人の視力を改善することに対処する。
追加の改良に備える。ステップ610では、この最終点を達成する処方箋が電気
アクティブ屈折レンズにプログラミングされる。患者は、マルチグリッド電気活
性構造を有する電気アクティブレンズを通して、屈折誤差を正確に自動的に測定
する改良された互換性のある自動屈折レンズまたは波面アナライザの中を見るた
めに適切に配置される。この屈折誤差測定は、可能な限り多くの従来のではない
屈折誤差を検出し、定量化する。この測定値は、患者が電気アクティブレンズの
目標領域を通して見ている間に、視線に沿って網膜中心窩で最高の焦点を達成す
るために必要な処方箋を自動的に計算する一方で、それぞれの電気アクティブレ
ンズの小さい、約4.29mmの目標領域を通して採取される。いったんこの測
定が行われると、この従来のではない補正は、将来の使用のために制御装置/プ
ログラマメモリに記憶されるか、あるいは電気アクティブレンズを制御する制御
装置の中にプログラミングされるかのどちらかである。これは、言うまでもなく
、両目に関して反復される。
に従来の屈折誤差補正、従来のではない屈折誤差補正、または両方の組み合わせ
、ひいては最終的な処方箋を自らの気に入るように改良できるようにするだろう
制御装置を使用することを選んでよい。代わりに、または加えて、アイケア専門
家は、いくつかのケースで、追加の改良が実行されるまでそれを改良してよい。
この点で、従来の技法を介して入手できるより優れた患者のために改良されたB
VAが達成されるだろう。
方箋を制御する制御装置の中にプログラミングされる。ステップ640では、プ
ログラミングされた電気アクティブ眼鏡が調合される。
専門家の判断または方法に応じて、多数の異なるが類似した方法が、電気アクテ
ィブ屈折レンズ/フォロプターだけを使用して、あるいは波面アナライザと組み
合わせて人の視力を検出、定量化、および/または補正するために使用できるだ
ろう。どのような順序であれ、人の視力を検出、定量化、および/または補正す
るために電気アクティブ屈折レンズ/phoroputerを利用する方法は、
波面アナライザとともにであるかどうかに関係なく、本発明の一部であると見な
される。例えば、所定の発明の実施形態では、ステップ610から640は、改
良された方法で、または違う順序でさえ実行されてよい。さらに、所定のその他
の発明方法では、ステップ610に参照されるレンズの目標領域は、半径約3.
0ミリメートルから半径約8.0ミリメートルの範囲内にある。依然として、そ
の他の発明実施形態では、目標領域は、半径約2.0ミリメートルから連座右全
体の面積までのどこかとなる。
ティブレンズだけを使用する、あるいは波面アナライザと組み合わされた屈折に
集中してきたが、新興技術が単に客観的な測定だけに対処し、このようにして患
者の応答または反応の伝達のニーズを潜在的に排除してよい別の可能性がある。
ここに記述され、および/または主張される発明の実施形態の多くは、客観的で
あるか、主観的であるか、あるいは両方の組み合わせであるかに関係なく、任意
の種類の測定システムを取り扱うことが意図される。
実施形態は、ハイブリッド構造または非ハイブリッド構造のどちらかとなる新規
の電気アクティブレンズを有する電気アクティブ屈折レンズ/フォロプターに関
する。ハイブリッド構造により、従来の単一視力または複数のレンズ光学諸特性
の、前面、背面、および/または前面と背面の間に位置する少なくとも1つの電
気アクティブゾーン、つまり焦点を電気的に変更するために必要な電気アクティ
ブ手段を有する電気アクティブ材料から成り立つゾーンとの組み合わせが意味さ
れる。本発明の所定の実施形態では、電気アクティブゾーンは、それをかき傷ま
たはその他の通常の磨耗から保護するために、レンズの内側に、またはレンズの
後部凹面のどちらかに明確に設置される。電気アクティブゾーンが正面凸面の一
部として含まれる実施形態では、大部分のケースでは、耐引っかきコーティング
が塗布される。従来の単一視力レンズまたは従来の多焦点レンズと電気アクティ
ブゾーンの組み合わせは、ハイブリッドレンズ設計の総レンズを与える。非ハイ
ブリッドによって、その屈折倍率のほとんど100%がその電気アクティブ性質
によってだけ生じる電気アクティブであるレンズが意味される。
態の正面図であり、図8は線A−Aに沿って取られる断面図である。光学レンズ
710に取り付けられるのは、電気活性層720のすべてまたは一部を占有する
1つまたは複数の電気活性領域を有することができる電気活性層720である。
やはり光学レンズ710および少なくとも部分的に取り巻く電気活性層720に
付着されているのは、フレーム層730である。光学レンズ710は、この特定
の例だけでは水平面から右回りに約45度、回転された乱視軸A−Aを有する乱
視倍率補正領域740を含む。電気活性層720およびフレーム層730を覆っ
ているのは、オプションのカバー層750である。
ルを含むことがある。電気活性層720は、位置合わせ層、金属層、導電層、お
よび/または絶縁層も含むことがある。
の補正を行うように排除される。別の代替実施形態では、光学レンズ710は、
遠距離、近距離のどちらか、および/または両方、および球面誤差、円筒形誤差
、プリズム誤差、および/または非球面誤差を含む任意の酒類の従来の屈折誤差
の補正を行うことができる。電気活性層720は、近距離、遠距離を、および/
または収差などの従来のではない屈折誤差も補正できる。それ以外の実施形態で
は、電気活性層720は、任意の種類の従来のまたは従来のではない屈折誤差を
補正することができ、光学レンズ710は、従来の屈折誤差の補正を行うことが
できる。
ズの優位点に優る一定の異なる優位点を有することが発見された。これらの優位
点とは、より低い電力ニーズ、より小型の電池サイズ、より長い電池寿命、より
複雑ではない電気回路構成要素、より少ない導体、より少ない絶縁物、より低い
製造費、高められた光学トランスペアレンシー、および高められた構造上の完全
性である。しかしながら、非ハイブリッド電気アクティブレンズが、削減された
厚さおよび大量生産を含む、それ自体の一式の優位点を有することが注記されな
ければならない。
イブリッド方法と部分フィールドハイブリッド方法の両方ともが、例えば、利用
されている電気活性構造設計がマルチグリッド電気活性構造であるときに、非常
に限られた数のSKU(在庫品ユニット)の大量生産に対処するだろうことも発
見された。この場合、大量生産字に、装用者の解剖学上の互換性のための曲率お
よびサイズなどの限られた数の区分化された特徴に焦点を当てることが必要とさ
れるだけだろう。
要とされる従来のレンズ半加工品の数を理解しなければならない。補正処方性の
約95%が、0.25ジオプタール増分の−6.00ジオプタールから+6.0
0ジオプタールの範囲内での球面倍率補正を含む。この範囲に基づいて、約49
%の一般的に処方される球面倍率がある。乱視補正を含むそれらの処方箋の内、
約95%が、0.25ジオプタール増分の−4.00ジオプタールから+4.0
0ジオプタールの範囲内に該当する。この範囲に基づいて、約33の一般的に処
方される乱視(つまり円筒形)倍率がある。しかしながら、乱視は軸成分を有す
るため、約360度の乱視軸向きがあり、典型的には1度の増分で処方される。
このようにして、360の異なる乱視軸処方箋がある。
視補正を有するそれらの処方箋の内、約95%が0.25ジオプタール増分で+
1.00ジオプタールから+3.00ジオプタールの範囲内に該当し、それによ
り9つの一般的に処方される老視倍率が生じる。
正に備えることができるため、1枚の非ハイブリッド電気アクティブレンズが、
5,239,080(=49x33x360x9)通りのことなる処方箋に役立
つことができる。このようにして、1枚の非ハイブリッド電気アクティブレンズ
は、多数のレンズ半加工品SKUを大量生産する、および/または蓄える必要性
を排除することができ、おそらくさらに重要なことには、各レンズ半加工品を特
定の患者の処方箋まで研削、研磨する必要性を排除することができる。
可能性のある多様なレンズ曲率を説明するために、いくぶん1枚を超える非ハイ
ブリッドレンズSKUが大量生産および/または蓄えることができるだろう。そ
れにも関わらず、SKUの数は数百万から約5以下まで削減できるだろう。
学レンズで行い、ほとんど中心に置かれた電気活性層を利用することによって、
必要とされるSKUの数を削減することも可能であることが発見された。図7を
参照すると、レンズ700は、乱視軸A−Aを必要とされる位置に設置するため
に、必要に応じて回転できる。このようにして、必要とされるハイブリッドレン
ズ半加工品の数は、360という係数で削減できる。さらに、ハイブリッドレン
ズの電気アクティブゾーンは、老視補正を提供し、それにより9という係数で必
要とされるレンズ半加工品の数を削減することができる。このようにして、ハイ
ブリッド電気アクティブレンズ実施形態は、500万以上から1619(=49
x33)へ、必要とされるレンズ半加工品の数を削減することができる。この数
のハイブリッドレンズ半加工品SKUを大量生産するおよび/または蓄えること
は妥当に可能である可能性があるため、研削および研磨のニーズは排除されてよ
い。
、完成したレンズ半加工品にすることは可能性として残る。図28は、ほぼ完成
したレンズ半加工品2800の実施形態の斜視図である。この実施形態では、ほ
ぼ完成したレンズ半加工品2800が、完成した表面2820、完成していない
表面2830、および部分視力電気活性層2840を備える光学レンズ2810
を有する。別の実施形態では、ほぼ完成したレンズ半加工品2800が、完全視
力電気活性層を有することがある。さらに、ほぼ完成したレンズ半加工品280
0の電気活性構造は、マルチグリッドまたは単一相互接続である場合がある。さ
らに、ほぼ完成したレンズ半加工品2800は、屈折特徴および/または回折特
徴を有することがある。
態では、かなりの数の必要とされる補正処方箋が、患者の特定の処方箋のニーズ
のためにカスタマイズおよび/またはプログラムされた制御装置によって調整、
制御できる電気アクティブレンズによって作成、カスタマイズすることができる
。このようにして、多数の多焦点のほぼ完成したレンズ半加工品だけではなく、
数百万の処方箋および多数のレンズ様式、単一視力レンズ半加工品ももはや必要
とされない可能性がある。実際、大部分のレンズおよびフレーム製造および流通
は、我々が知っているように、根本から変えられてよい。
いは患者またはカスタマに配達された時点でカスタマイズされる電子眼鏡のどち
らかである、完全視力と部分視力に特定のハイブリッド電気アクティブレンズだ
けではなく、非ハイブリッド電気アクティブレンズも含むことが注記されなけれ
ばならない。事前に製作され、組み立てられる眼鏡の場合、フレームとレンズの
両方とも、レンズがすでに縁を付けられ、眼鏡のフレームの中に入れられた状態
で事前に作られる。やはり発明の一部であると考えられるのは、例えば、患者の
処方箋用のプログラミング済みの制御装置、および/または1つまたは複数の制
御装置構成部品の設置のための、事前に製作し、アイケア専門家の現場またはそ
れ以外の現場に送ることのできる必要な電子構成部品を有するフレームおよびレ
ンズの大量生産だけではなく、プログラム可能および再プログラム可能な制御装
置である。
部品は、事前に製造されたフレームおよび電気アクティブレンズ組立品の一部と
なり、アイケア専門家の現場またはなんらかのそれ以外の現場のどちらかでプロ
グラミングすることができる。制御装置、および/または1つまたは複数の制御
装置構成部品は、例えば、チップまたは薄膜の形を取り、眼鏡のフレームの中に
、フレームの上に、レンズの中に、あるいはレンズの上に入れることができる。
制御装置、および/または1つまたは複数の制御装置構成部品は、実現される事
業戦略に基づいて再プログラム可能あるいは再プログラム不可とすることができ
る。制御装置、および/または1つまたは複数の制御装置構成部品が再プログラ
ム可能であるケースでは、これは、患者またはカスタマが電気アクティブレンズ
の表面的な外観および機能性だけではなく、自分の眼鏡フレームに満足している
限り、人の処方箋の繰り返される更新に対処するだろう。
ィブレンズ実施形態のケースでは、レンズは、目を異物による傷害から保護する
ために構造上十分に堅牢でなければならない。米国では、大部分の眼鏡レンズは
FDAによって必要とされる衝撃試験を合格しなければならない。これらの要件
を満たすためには、レンズの中にまたはレンズの上に支持構造が内蔵されること
が重要である。ハイブリッド型のケースでは、これは、例えば、処方箋または非
処方箋単一視力または多焦点レンズ光学部材のどちらかを、構造上の基部として
利用して達成される。例えば、ハイブリッド型の構造上の基部はポリカーボネー
トから作ることができる。非ハイブリッドレンズのケースでは、所定の実施形態
で、選択された電気アクティブ材料および厚さがこの必要とされる構造の原因と
なる。それ以外の実施形態では、電気アクティブ材料がその上に配置される非処
方箋キャリヤベースまたは基板が、この必要とされる保護の原因となる。
するときには、レンズの停電発生時に適切な距離補正を維持することが肝要であ
ることがある。電池または配線の故障のケースでは、いくつかの状況で、装用者
が自動車を運転していたか、航空機を操縦しており、その距離補正が損失した場
合には悲惨なことになるだろう。このような発生を妨げるために、電気アクティ
ブ眼鏡レンズの発明の設計は、電気アクティブゾーンがオフ位置(非活性化され
たまたは電力が供給されない状態)にあるときに維持される距離補正に備えるこ
とができる。本発明の実施形態では、これは、それが屈折ハイブリッド型である
のか、回折ハイブリッド型であるのかに関係なく、距離補正に従来の固定された
焦点長光学部品を提供することにより達成することができる。したがって、任意
の追加の加算倍率は、電気アクティブゾーン(複数の場合がある)によって提供
される。このようにして、従来の光学レンズは層溶射の距離補正を保存するだろ
うため、フェイルセイフ電気アクティブシステムが発生する。
気アクティブレンズ900の例示的な実施形態である。この例示的な例では、屈
折率nを有する拡散光学レンズ910が距離補正を提供する。光学レンズ910
に付着されるのは、1つの活性化されていない状態、および多くの活性化されて
いる状態を有することがある電気活性層920である。電気活性層920が活性
化されていない状態にあるとき、それは、ほぼ光学レンズ910の屈折率n1に
一致する屈折率n2を有する。さらに正確には、活性化されていないとき、n2
はn1の0.05屈折ユニットの範囲内にある。取り囲む電気活性層920は、
n1の0.05屈折ユニット範囲内で光学レンズ910の屈折率n1にもほぼ一
致する屈折率n3を有するフレーム層930である。
斜視図である。この例示的な例では、電気アクティブレンズ1010は光学レン
ズ1040および電気活性層1050を含む。距離測定器1020は電気活性層
1050の上に配置される。また、距離測定器検出器/受信機1030は、電気
活性層1050の上に配置される。代替実施形態では、送信機1020または受
信機1030のどちらかが電気活性層1050に配置できる。その他の代替実施
形態では、送信機1020または受信機1030のどちらかが光学レンズ104
0の中に、またはその上に配置できる。その他の実施形態では、送信機1020
または受信機1030が外側カバリング層1060に配置できる。さらに、それ
以外の実施形態では、1020と1030は、前記の任意の組み合わせに配置で
きる。
ある。この例示的な例では、光学レンズ1110は、距離補正を提供する。光学
レンズ1110のある表面上でエッチングされるのは、屈折率n1を有する回折
パターン1120である。光学レンズ1110およびカバリング回折パターン1
120に付着されるのは、電気活性層1130がその活性化されていない状態に
あるときに、n1に近似する屈折率n2を有する電気活性層1130である。ま
た、光学レンズ1110に付着されるのは、光学レンズ1110にほぼ同一の材
料から構築され、少なくとも部分的に電気活性層1120を取り囲むフレーム層
1140である。カバリング1150は、電気活性層1130およびフレーム層
1140の上に付着される。フレーム層1140が光学レンズ1110の拡張部
である場合もあり、そこでは光学レンズ1110は電気活性層1130をフレー
ムを付けるまたは境界線で囲むように製作されるが、実際の層は追加できない。
品1210を揺する電気アクティブレンズ1200の例示的な実施形態の正面図
であり、図13は側面図である。この例示的な例では、多焦点光学部品1210
はプログレッシブ加算レンズ設計である。さらに、この例示的な例では、多焦点
光学部品1210は、第1光学屈折焦点ゾーン1212および第2プログレッシ
ブ加算光学屈折焦点ゾーン1214を含む。多焦点光学部品1210に付着され
るのは、第2光学屈折焦点ゾーン1214上に配置される電気活性領域1222
を有する電気アクティブフレーム層1220である。カバー層1230は、電気
アクティブフレーム層1220に付着される。フレーム層が電気アクティブまた
は非電気アクティブのどちらかとなる場合があることが注記されなければならな
い。フレーム層が電気アクティブであるとき、絶縁材料は活性化された領域を、
非活性化された領域から絶縁するために利用される。
力をその最適に補正するようにプログラミングし、このようにして従来のではな
い屈折誤差の補正行うためには、患者または装用者の目の動きを追跡調査するこ
とによりそれぞれの目の視線を追跡調査することが必要である。
レーム1410は、電気アクティブレンズ1420を含む。電気アクティブレン
ズ1420の背面(隣接側面とも呼ばれる、装用者の目に最も近いその側面)に
取り付けられるのは、発光ダイオードなどの追跡調査信号ソース1430である
。電気アクティブレンズ1420の背面に取り付けられるのは、光反射センサな
どの追跡調査信号受信機1440でもある。受信機1440およびおそらくソー
ス1430は、そのメモリ内に追跡調査を可能とするための命令を含む制御装置
(図示されていない)に接続される。この方法を利用すると、目の上へ、下へ、
右へ、左への動きおよびその任意の変形を非常に正確に突き止めることが可能で
ある。これは、すべてではないが所定の型の従来のではない屈折誤差が、人の視
線の範囲内(例えば、特定の角膜不整、または目が移動するにつれて移動するこ
ぶのケースで)で補正、隔離される必要がある。
フレーム1410の背面に取り付ける、フレーム1410の背面に埋め込む、お
よび/またはレンズ1420の背面に埋め込むことができる。
の視力の中で最も鮮明な像の品質を生じさせるために使用される部分である。健
康な人物はどちらの側にも約90度見ることができるが、最も鋭敏な視力は最も
よい視力の網膜の部分に対応するより狭い視力内に位置する。角膜のこの領域が
中心窩として呼ばれ、角膜上での直径が0.40mmと測定されるほぼ円形の領
域である。さらに、目は場面を瞳孔直径全体で投影するため、瞳孔直径も眼鏡レ
ンズの最も重大な部分のサイズに影響を及ぼすだろう。眼鏡レンズの結果として
生じる重大な領域は、眼鏡レンズ上の網膜中心窩の視やの投射に加算される目の
瞳孔直径の直径の総和にすぎない。
な値は4.0mmである。平均網膜中心窩直径は約0.4mmである。
の長さ、目から眼鏡レンズまでの距離等によって影響を及ぼされる。
心窩領域を基準とした目の移動に相関する電気アクティブレンズの領域を定位す
る。発明のソフトウェアは、つねに、目が移動するにつれて補正可能である、従
来のではない屈折誤差の補正を行うようにプログラミングされているため重要で
ある。このようにして、従来のではない屈折誤差の補正を行う、すべてではない
が、大部分の発明の実施形態においては、視線は、目がその目標に視線を集中す
る、つまり見つめるときに通過することが必要である。言い替えると、この特定
の発明の実施形態では、電気アクティブレンズの大多数は従来の屈折誤差の補正
を行い、目が移動するにつれて、目標とされる電気活性領域焦点も、視線がレン
ズのさまざまな部分を交差する角度を考慮に入れ、これをその特定の領域の最終
的な処方箋に要因として含めて、従来のではない屈折誤差の補正を行うために、
追跡調査システムおよびソフトウェアによって移動する。
ソフトウェアは、遠い物体を見るつまり見つめる間に、人の視力をその最大に補
正するために利用される。近い点を見ているとき、使用される場合、追跡調査シ
ステムは、人の調節および収束近範囲または中間範囲の焦点合わせニーズの補正
を行う目的で近点の焦点の範囲を計算するために利用される。これは、言うまで
もなく電気アクティブ眼鏡制御装置、および/または1つまたは複数の制御装置
構成要素の中に、患者または装用者の処方箋の一部としてプログラミングされる
。依然としてそれ以外の発明の実施形態では、距離測定器および/または追跡調
査システムが、レンズおよび/またはフレームのどちらかに組み込まれる。
他の発明の実施形態では、すべてではないが大部分のケースで、電気アクティブ
レンズが患者または装用者の目を追跡調査する必要がないことが指摘される必要
がある。このケースでは、全体的な電気アクティブレンズは、患者のその他の従
来の屈折誤差だけではなく、これの補正も行うようにプログラミングされる。
正できることが発見された。つまり、1つまたは複数の収差が測定されると、遠
距離視力、中間視力、および/または近視力などの特定の距離の収差の補正を電
気アクティブにこなうために、電気活性領域を隔離することによって、電気活性
層でこれらの収差の補正を行うことが可能である。例えば、電気アクティブレン
ズは、遠視力、中間視力、および近視力の補正ゾーンに隔離することができ、ソ
フトウェアは各ゾーンを制御し、ゾーンに、対応する視力距離に影響を与えるそ
れらの収差の補正を行わせる。したがって、電気活性層がさまざまな距離に関し
て隔離され、それにより各隔離領域がある特定の距離の特定の収差の補正を行う
この特定の発明実施形態では、追跡調査機構を使用せずに非屈折誤差の補正を行
うことが可能である。
び追跡調査せずに、収差によって引き起こされるものなどの従来のではない屈折
誤差の補正を達成することが可能である。この実施形態では、ソフトウェアは、
入力として見る距離を使用して、それ以外の場合指定される見る距離での視力に
影響を及ぼす収差に必要とされる補正を説明するために、指定される電気活性領
域の焦点を調整する。
が、完全視力または部分視力の効果を発揮するように設計できることが発見され
た。完全視力効果によって、1つまたは複数の電気活性層が眼鏡フレーム内のレ
ンズ領域の大部分をカバーすることが意味される。完全視力のケースでは、電気
活性領域全体が所望の倍率に調整できる。また、完全視力電気アクティブレンズ
は、部分視力を提供するためにも調整できる。しかしながら、部分視力の電気ア
クティブ特定レンズ設計は、それを部分視力に特定にするために必要とされる回
路構成要素のために完全視力に調整することはできない。部分視力レンズになる
ために調整された完全視力レンズのケースでは、電気アクティブレンズの部分的
な区分が所望される倍率に調整できる。
斜視図である。フレーム1510は、部分的な視力1530を有する電気アクテ
ィブレンズ1520を含む。
例示的な実施形態の斜視図である。この例示的な例では、フレーム1610は、
完全視力1630を有する電気アクティブレンズ1620を含む。
れ、いくつかのケースでは、必要とされるかなり削減された数のSKUのために
、完成した多焦点電気アクティブレンズ半加工品として調合場所でストックさえ
される。この発明の実施大尉用は、調合現場が、ストックされた多焦点電気アク
ティブレンズ半加工品を電子イネーブルフレームに取り付け、縁を付けることが
できるようにする。大部分のケースでは、本発明は、部分視力に特定の種類の電
気アクティブレンズであるが、これが完全視力電気アクティブレンズにもうまく
いくことが理解されなければならない。
有する非球面設計または非球面ではない設計である従来の単一視力光学レンズは
距離倍率ニーズを提供するために利用される。乱視補正が必要とされる場合、適
切な倍率の単一視力光学レンズが選択され、適切な乱視軸場所に回転される。い
ったんこれが行われると、単一視力光学レンズは目のワイヤーフレーム様式およ
びサイズに縁を付けられるだろう。それから、電気活性層は、単一視力光学レン
ズ上で適用されるか、あるいは電気活性層は縁付けの前に適用され、全体的なレ
ンズ装置には後で縁を付けることができる。電気活性層が、光学レンズ、つまり
単一視力、または多焦点のどちらかの電気アクティブ光学部品に固着される縁付
けのために、縁付けの前には、重合体ゲルなどの電気アクティブ材料が液晶材よ
り有利であることが指摘されなければならない。
ンズに適用することができる。互換性のある光学レンズとは、その曲線および表
面が、接合、美観および/または適切な最終的なレンズ倍率の観点から適切に電
気活性層を受け入れる光学部品のことである。例えば、接着剤は、接着剤を光学
レンズにじかに塗布してから、電気活性層を置いて利用することができる。また
、電気活性層は、それをリリースフィルムに付着されるように製造することがで
き、その場合、それは光学レンズに取り外し、接着剤で再付着することができる
。また、それは、キャリヤ自体が接着剤で光学レンズに付着される両面フィルム
キャリヤに付着できる。さらに、それは、SurfaceCasting技法を
利用して適用することもでき、その場合、電気活性層は元の場所に作成される。
法の組み合わせが、人の中間点視力ニーズおよび近点視力ニーズを満たすために
使用され、適切な必要とされる距離補正を有し、例えば完全近加算倍率の+1.
00ジオプタールを有する多焦点プログレッシブレンズ1210が単一視力光学
レンズの代わりに利用される。この実施形態を利用する上で、電気活性層122
0は、光学レンズの内側に埋め込まれるだけではなく、多焦点プログレッシブ光
学レンズのどちらかの側に設置することもできる。この電気活性層は、追加加算
倍率に備えるために利用される。
を利用するとき、最終的な加算倍率は低多焦点加算と電気活性層によって生じる
追加の必要とされる近倍率の合計加算倍率である。例だけであるが、多焦点プロ
グレッシブ加算光学レンズが+1.00という加算倍率を有し、電気活性層が+
1.00という近倍率を生じさせる場合、ハイブリッド電気アクティブレンズの
合計近倍率は+2.00Dとなるだろう。この方法を利用し、多焦点レンズ、特
にプログレッシブ加算レンズから必要とされない知覚される歪みを大幅に削減す
ることが可能である。
クティブ実施形態では、電気活性層は、必要とされていない乱視を控除するため
に利用される。これは、電気アクティブに作成される中和倍率補償を、必要とさ
れていいない乱視が存在するレンズの領域内だけで中和する、あるいは大幅に削
減することによって達成される。
部分視力電気活性層を適用するとき、人の目の適切な場所にある電子可変電力場
を配置することだけではなく、存在する場合には人の乱視を補正することにも対
処するために、単一視力光学レンズの適切な乱視軸場所を収容するような方法で
電気活性層を位置合わせすることが必要である。また、部分視力設計を用いて、
患者の瞳孔のニーズに関して適切な偏心化設置に対処するために部分視力場所を
位置合わせすることも必要である。さらに、静的なニ焦点、多焦点、あるいはプ
ログレッシブな領域がつねに人の遠距離視力注視の下となるようにつねに設置さ
れる従来のレンズとは異なり、電気アクティブレンズの使用は、従来の多焦点レ
ンズが入手できない一定の製造の自由に対処する。したがって、本発明のいくつ
かの実施形態では、電気活性領域は、人が典型的に従来の非電気アクティブ多焦
点レンズの遠視力領域、中間視力領域、および近視力領域を見つける場合に位置
する。例えば、電気活性領域は光学レンズの180子午線を超えて設置すること
ができ、それにより多焦点近視力ゾーンをときおり光学レンズの180子午線を
超えて設けることができるようにする。近視力ゾーンを光学レンズの180子午
線を超えて設けることは、コンピュータモニタを取り扱う、あるいは絵の額を頭
上に釘で打ちつけるなどの装用者の前または装用者の頭上で直接的に物体に対し
近距離で作業するそれらの眼鏡装用者にとって特に有効である場合がある。
例えば直径35mmのハイブリッド部分視力レンズの両方のケースでは、前述さ
れたように、電気活性層は、単一視力光学レンズに直接的に適用できるか、ある
いは電気アクティブ完成多焦点レンズ半加工品を生じさせる光学レンズと、ある
いは多焦点プログレッシブ光学レンズと、フレームのレンズマウントの形状のた
めにレンズに縁を付ける前に事前に製造することができる。これが、仕上げられ
たが、まだ縁が付けられていない電気アクティブレンズ半加工品を在庫ストック
することができるだけではなく、電気アクティブレンズ半加工品の事前組立に対
処し、このようにして医師または眼鏡士の事務所を含む任意の流通路で看板方式
の眼鏡製作に対処する。これにより、すべての光学薬局は、高価な製作装置に対
するニーズを最小限にして高速サービスを提供できるようにする。これは、製造
メーカ、小売業者、およびその患者、つまり消費者に有益である。
に特定の領域が35mm直径の中心揃えされた、あるいは偏心化された丸い設計
となるだろうことが示されている。直径サイズがニーズに応じて変化することが
あることが指摘されなければならない。所定の発明の実施形態では、22mm、
28mm、30mmおよび36mmの丸い直径が利用される。
依存することがある。少なくとも2つのこのような構造、すなわち単一相互接続
電気活性構造、マルチグリッド電気活性構造が本発明の範囲内にあるとして熟慮
される。
態の斜視図である。レンズ1700は光学レンズ1710および電気活性層17
20を含む。電気活性層1720の中では、絶縁物1730が、活性化された部
分視力1740をフレームが付けられた非活性化視力(つまり領域)1750か
ら分離する。単一ワイヤー相互接続1760は、活性化された視力を電源および
/または制御装置に接続する。すべてではない場合、大部分の実施形態で、単一
相互接続構造が、それを電源に結合する単一組の電気導体を有することに注意す
る。
形態の斜視図である。レンズ1800は、光学レンズ1810および電気活性層
1820を含む。電気活性層1820の中では、絶縁物1830が、活性化され
た部分視力1840をフレームが付けられた非活性視力(つまり領域1850か
ら分離する。複数のワイヤー相互接続1860が、活性化された視力を電源およ
び/または制御装置に接続する。
利用するときの端縁から部分視力に特定の領域の中心までの電気アクティブ厚さ
差異が、最小限に抑えることができることが発見された。これは、特に単一相互
接続構造のために、必要とされる電気活性層の数だけではなく、電力ニーズを最
小限に抑える上で非常に肯定的な役割を有する。これは、それがマルチグリッド
電気活性構造を利用する部分視力に特定の領域には必ずしも当てはならない。単
一相互接続電気活性構造を利用するとき、すべてではないが多くの発明の実施形
態では、複数の単一相互接続電気活性構造が、例えば、+2.5Dという総結合
電気アクティブ倍率を生じさせる複数の電気活性層に対処するために、レンズの
中またはレンズの上で層化される。本発明の例だけでは、5つの+0.50Dの
単一相互接続層が、大部分の場合には絶縁層によってのみ分離される互いの一番
上に配置できるだろう。このようにして、適切な電力が、いくつかのケースでは
適切に付勢するには実践的ではないだろう1つの厚い単一相互接続層の電気ニー
ズを最小限に抑えることによって各層に必要な屈折率変化を生じさせることがで
きる。
上で焦点を合わせる能力を有することができるようにするために、プログラミン
グされた順序で付勢することができることが、本発明でさらに、指摘されなけれ
ばならない。例えば、2つの+0.50Dの単一相互接続電気活性層が付勢され
、、+2.00Dの老視の人がすぐ手が届く距離で見ることができるようにする
ために+1.00中間焦点を生じさせ、それから2つの追加の+0.50Dの単
一相互接続電気活性層が、16インチほど近くを読む能力を+2.00の老視の
人に与えるために付勢できるだろう。各層の電力だけではなく、電気活性層の正
確な数も、ある特定の老視の人のための近視力距離と中間視力距離の特定の範囲
をカバーするために必要とされる総倍率だけではなく、光学設計にも依存して変
化することがある。
の単一相互接続電気活性層の組み合わせが、マルチグリッド電気活性構造層と組
み合わせてレンズ内に存在する。もう一度、これが、人に、適切なプログラミン
グを仮定して、中間距離および近距離の範囲で焦点を合わせる能力を与える。最
後に、それ以外の発明の実施形態では、マルチグリッド電気活性構造だけが、ハ
イブリッドレンズまたは非ハイブリッドレンズのどちらかで利用される。どちら
にしても、プログラミングされた電気アクティブ眼鏡制御装置、および/または
1つまたは複数の制御装置構成部品と組み合わされたマルチグリッド電気活性構
造は、中間距離および近距離の幅広い範囲で焦点を合わせる能力に対処するだろ
う。
半加工品も、本発明の範囲内にある。この場合、偏心化された、中心に置かれた
、半加工品と組み込まれた部分視力電気活性層、あるいは完全視力電気活性層の
どちらかが、半加工品と組み込まれてから、必要とされる処方箋を補正するため
に表面を付けられる。
され、人の作業近視力焦点ニーズに対処するために、一定の球面倍率変化として
レンズの表面全体で調整する。その他の実施形態では、可変倍率視力は、歪みお
よび収差を削減するために同時に非球面周辺倍率影響を生じさせる一方で、一定
球面倍率変化としてレンズ全体で調整する。前述された実施形態のいくつかでは
、より倍率は、単一視力、多焦点完成レンズ半加工品、あるいは多焦点プログレ
ッシブ光学レンズのどちらかによって補正される。電気アクティブ光学層はおも
に作業距離焦点ニーズの補正を行う。これが必ずしも当てはまらないことが注記
される必要がある。いくつかのケースでは、単一視力多焦点完成光学レンズ、ま
たは多焦点プログレッシブ光学レンズのどちらかを距離球面倍率だけに利用し、
電気活性層を通して近視力作業倍率および乱視を補正するか、あるいは乱視だけ
を補正するために単一視力または多焦点レンズのどちらかを利用し、電気活性層
を通して球面倍率および近視力作業倍率を補正することが可能である。また、平
面単一視力多焦点完成光学レンズまたはプログレッシブ多焦点光学レンズを利用
し、距離球面および乱視のニーズを電気活性層によって補正することも可能であ
る。
ズだけではなく、プリズム倍率であろうと、球面倍率であろうと、非球面倍率で
あろうと、必要とされる倍率補正は、任意の数の追加倍率構成部品によって達成
できる。これらは、すべての距離球面倍率ニーズ、距離球面倍率ニーズのいくら
か、乱視倍率ニーズのすべて、乱視倍率ニーズのいくらか、プリズム倍率ニーズ
のすべて、プリズム倍率ニーズのいくらかを提供する、単一視力または完成した
多焦点光学レンズの利用を含むか、あるいは電気活性層と組み合わされるときに
は前記の任意の組み合わせは人の総焦点合わせニーズに備えるだろう。
クティブレンズを通して最大限にするための適応型光学補正状の技法の利用に対
処する。これは、患者または意図された装用者が、単数または複数の電気アクテ
ィブレンズを通して見ることができるようにし、それらを手動で調整することに
よって、あるいはほとんど瞬時に従来のおよび/または従来のではない屈折誤差
を測定し、それが球面であろうと、乱視であろうと、収差等であろうと、残って
いる屈折誤差を補正するだろう。この技法は、装用者が多くの場合20/10よ
り優れた視力を達成するのに対処するだろう。
なく、単一視力または多焦点または多焦点レンズ半加工品または光学部品ととも
に利用される。例えば、フレネル層は、球面倍率を提供し、それによりレンズ厚
さを削減するために利用され、単一視力光学部品は乱視を補正するために利用さ
れ、電気活性層は中距離および近距離焦点合わせニーズの補正を行うために利用
される。
および電気活性層とともに利用される。この方法では、追加の焦点合わせ補正に
備える回折光学部品は、さらに、電力、回路構成要素、および電気活性層の厚さ
に対するニーズを削減する。再び、以下の任意の2つ以上の組み合わせは、人の
眼鏡補正倍率ニーズに必要とされる総加算倍率を提供するために加算方法で利用
できる。これらはフレネル層、従来のまたは従来のではない単一視力または多焦
点光学レンズ、回折光学部品層、および1つまたは複数の電気活性層である。さ
らに、エッチングプロセスを通して、回折層またはフレネル層の形状および/ま
たは影響を、回折構成要素またはフレネル構成要素を有する、非ハイブリッドま
たはハイブリッドの電気アクティブ光学部品を作成するために与えることが可能
である。また、電気アクティブレンズを使用して、従来のレンズ倍率だけではな
くプリズム倍率も生じさせることができる。
部分視力に特定な電気アクティブレンズ設計、または直径が約30mmである調
節可能な偏心化されたハイブリッド電気アクティブ部分視力に特定の設計のどち
らかを利用すると、電力回路構成要素ニーズ、電池寿命、および電池サイズを最
小限に抑えることが可能になり、製造費用を削減し、最終的な電気アクティブ眼
鏡レンズの光学トランスペアレンシーを高めることも発見された。
ズは、この視力の光学中心が単一視力レンズの光学中心から約5mm下に位置す
るように位置するが、同時に患者の正しい近作業範囲から中間作業範囲の瞳孔距
離を満たすために、鼻音でまたは一時的に偏心化される近作業距離電子アクティ
ブ部分視力を有する。このような設計方法が円形設計に限られるのではなく、人
の視力ニーズに必要とされる適切な電気アクティブ視力を可能にした実質的には
任意の形状となることが注意されなければならない。例えば、設計は楕円、矩形
、正方形状、八角の、部分的に曲線の等となるだろう。重要なことは、部分視力
を達成する能力も有する非ハイブリッド完全視力設計だけではなく、部分視力を
達成する能力を有する、ハイブリッド部分視力特定設計またはハイブリッド完全
視力設計のどちらかのための表示領域の適切な配置である。
ない厚さを有して利用されることが発見された。すなわち、金属のおよび伝導性
の取り囲む層は平行ではなく、ゲル重合体厚さは収束レンズ形状または発散レン
ズ形状を生じさせるために変化する。このような不均一な厚さの電気活性層を、
単一視力または多焦点光学レンズとともに、非ハイブリッド実施形態で、または
ハイブリッドモードで利用することが可能である。これは、これらの固定された
、電気的に調節可能なレンズの多様な組み合わせを通して多岐に渡る調節可能な
レンズ倍率を提示する。いくつかの発明実施形態では、単一相互接続電気活性層
は、電気活性構造の不均一な厚さを生じさせる非平行側面を利用する。しかしな
がら、すべてではないが大部分の発明の実施形態では、マルチグリッド電気活性
構造が平行構造を利用し、それにより電気活性構造の均一な厚さが生じる。
クティブレンズに結合され、ハイブリッドレンズ組立品を生じさせてよい。使用
される電気アクティブレンズ材料に応じて、電圧は屈折率を増加または減少して
よい。屈折率を削減するまで電圧を調節すると、固定されたおよび電気アクティ
ブなレンズ倍率のさまざまな組み合わせに関する表1の第1行に図示されるよう
により少ないプラスの倍率を当てるために最終的なレンズ組立品倍率は変更され
るだろう。かけられた電圧を上方に調節すると、電気アクティブ光学レンズの屈
折率が上昇し、最終的なハイブリッドレンズ組立品倍率は、固定されたおよび電
気アクティブレンズ倍率のさまざまな組み合わせに関して表2に示されるように
変化する。発明の本実施形態では、単一のかけられた電圧差だけが電気活性層で
必要とされることが注記される必要がある。
は、電気アクティブ重合体ゲル層は射出成形され、鋳造され、型打ちされ、機械
加工され、ダイヤモンド回転され、および/または正味光学レンズ形状に研磨す
ることができる。薄い金属層は、射出成形または鋳造された重合体ゲル層の両面
の上に、例えばスパッタリングまたは真空蒸着によって溶着される。別の例示的
な実施形態では、溶着した薄い金属層は、光学レンズと射出成形または鋳造され
た電気アクティブ材料層の他の面に配置される。導電層は必要ではない場合があ
るが、それが必要である場合には、それは金属層の上に真空蒸着またはスパッタ
リングされてもよい。
要のある従来のニ焦点レンズ、多焦点レンズ、またはプログレッシブレンズとは
異なり、本発明はつねに1つの共通した場所に設置することができる。目が移動
し、頭が傾き、このような1つまたは複数のゾーンを利用する従来の方法によっ
て利用されるさまざまな静的な倍率ゾーンとは異なり、本発明は、人がまっすぐ
前方をあるいはわずかに上または下を見ることができるようにし、電気アクティ
ブ部分視力または完全視力が、必要な近作業距離の補正を行うために調整する。
さらに、人が距離を気をつける必要があるとき、調整可能な電気活性層は、遠い
物体を明確に見るために必要とされる正しい倍率まで調整する。大部分のケース
では、これは電気アクティブ調整可能金作業距離視力が、平面倍率になり、この
ようにしてハイブリッド電気アクティブレンズを距離視力補正レンズまあは低倍
率多焦点プログレッシブレンズに変換または調整するだろう。しかしながら、こ
れはつねに当てはまらない。
る可能性がある。例えば、プラスレンズの中心厚さ、またはマイナスレンズの端
縁厚さは、電気アクティブ調整可能層での何らかの適切な距離倍率補償によって
削減できる。これは完全視力またはほとんど完全な視力のハイブリッド電気アク
ティブ眼鏡レンズに、あるいは非ハイブリッド電気アクティブ眼鏡レンズのすべ
てのケースで適用するだろう。
どのようなサイズ面積または形状が片方にに必要とされるのかに関係なく、単一
視力または多焦点視力光学部品をカバーできることが指摘されなければならない
。電気活性層の正確な層面積、形状、および場所は、性能および美観のためだけ
に抑制される。
び後部凹面を利用することによって、さらに、発明に関して必要とされる電子部
品の複雑度を削減することが可能である。単一視力または多焦点のレンズ半加工
品光学部品の前部凸面および後部凹面を、適切に選択することによって、電気活
性層を活性化させるのに必要とされる接続電極の数を小さくすることが可能であ
る。いくつかの実施形態では、電気アクティブ視力領域全体が電力の設定量によ
って調整できるため、2つの電極だけが必要とされる。
性層の設置に応じて、異なる倍率の前部、後部または中間電気活性層を生じさせ
る。このようにして、各層の前部と後部の曲線の適切な曲率関係性が、必要とさ
れる電気アクティブハイブリッドレンズまたは非ハイブリッドレンズの倍率調整
に影響を与える。すべてではないが大部分では、特に回折構成部品またはフレネ
ル構成部品を利用しないハイブリッド設計では、電気活性層は、単一視力または
多焦点のほぼ完成した半加工品、あるいはそれが取り付けられる単一視力または
多焦点完成レンズ半加工品の曲線に平行なその前部曲線および後部曲線を持たな
いことが重要である。この1つの例外が、マルチグリッド構造を利用するハイブ
リッド設計である。
ハイブリッド電気アクティブレンズであることが指摘されなければならない。そ
の他の実施形態は、その場合複数の電極および電気回路構成要素が必要とされる
だろう電気活性層を作成するためにマルチグリッド電気活性層方法を利用する。
マルチグリッド電気活性構造を利用するとき、表面的に許容できる(おもとして
非可視)ようになるために電気的に活性化されたグリッドの境界にとって、屈折
率差のゼロから.02ユニットの隣接グリッド間の屈折率差を生じさせることが
必要な場合があることが発見された。表面的な要求に応じて、屈折率差の範囲は
屈折率差の0.01から0.05ユニットとなるだろうが、大部分の発明実施太
陽では、差異は制御装置によって、隣接領域環の屈折率さの最大0.02または
0.03ユニットに制限される。
要に応じて反応できる単一相互接続構造および/またはマルチグリッド構造など
のさまざまな電気活性構造を有する1つまたは複数の電気活性層を利用すること
も可能である。例にすぎないが、人は前方(電気活性層、着用者の目に関して末
端)によって完全視力の距離倍率の補正を行い、後部(つまり、近端)電気活性
層を利用し、後部層によって生成される部分視力に特定な方法を利用して、近視
力範囲に関して焦点を合わせる。このマルチ電気活性層方法を利用すると、層を
きわめて薄く保ち、各個別層の複雑さを削減する一方で、柔軟性の向上に対処す
ることが容易に明らかになるはずである。さらに、この方法は、同時可変追加焦
点合わせ倍率効果を生じさせるために、人がそれらを一度にすべて付勢できる限
りは個々の層の順序付けにも対処する。この可変焦点合わせ効果は、人が遠くか
ら近くを見るにつれて、中距離焦点合わせニーズおよび近視力範囲焦点合わせニ
ーズの補正を行い、それから人が近くから遠くを見るにつれて逆の効果を生じさ
せるために、時間経過順序で生じさせることができる。
答時間にも対処する。これは、要因の組み合わせのために発生し、1つはマルチ
電気活性層化レンズの層ごとに必要とされる削減された電気アクティブ材料の厚
さである。また、マルチ電気活性層レンズは、マスタ電気活性層の複雑度を、マ
スタ電気活性層より個別ではなく行うように依頼される2つ以上のより複雑では
ない個別層に分けることにも対処する。
電源、電気切替え技法、焦点距離調整に必要とされるソフトウェア、および物体
距離照準を記述する。
ティブ材料1910の両面に付着されるのは、金属層1920である。各金属層
1920の反対側に付着されるのは、導電層1930である。
のどちらかから成り立つ多層構造である。しかしながら、所定の発明ケースでは
、重合体ゲル電気活性層と液晶電気活性層の両方が、同じレンズの中で利用され
る。例えば、液晶層は、電子淡彩またはサングラス効果を生じさせるために利用
されてよく、重合体ゲル層は、倍率を加算または減算するために利用されてよい
。重合体ゲルと液晶の両方とも、その光学屈折率がかけられる電気電圧によって
変化することがあるという特性を有する。電気アクティブ材料は、どちらの側面
でも2つのほぼ透明な金属層によって被覆され、導電層が各金属層上に溶着され
、これらの層に対する優れた電気接続を提供する。電圧が2つの導電層全体でか
けられると、電界がそれらの間で、および電気アクティブ材料を通して生じ、屈
折率を変化させる。大部分のケースでは、液晶、およびいくつかのケースではゲ
ルが、シリコーン、ポリメタアクリル酸エステル、スチレン、プロリン、セラミ
ック、ガラス、ナイロン、マイラー、およびその他から選択される材料の密封カ
プセル化外皮内に収容される。 図20は、マルチグリッド構造を有する電気アクティブレンズ2000の実施
形態の斜視図である。レンズ2000は、いくつかの実施形態において、そのそ
れぞれが電気絶縁特性を有する材料で分離することができる、複数のピクセルを
規定することができる電気アクティブ材料2010を含む。このようにして、電
気アクティブ材料2010は、各ゾーンが1つまたは複数のピクセルを含む、数
多くの隣接するゾーンを規定することができる。
材料(図示されていない)によって分離される金属電極2030のグリッドアレ
イを有する金属層2020である。電気アクティブ材料2010の反対側(図示
されていない)に付着されるのは、対称的に同一の金属層2020である。この
ようにして、それぞれの電気アクティブピクセルは、グリッド要素組を定めるた
めに、1組の電極2030に整合される。
ない)によってそれぞれ分離される複数の相互接続バイア2050を有する導電
層2040である。それぞれの相互接続バイア2050は、1つのグリッド素子
組を電源および/または制御装置に結合する。代替実施形態では、相互接続バイ
ア2050のいくつかおよび/またはすべてが、複数のグリッド素子組を電源お
よび/または制御装置に接続できる。
ある。それ以外の実施形態では、金属層2020は位置合わせ層によって置換さ
れる。
従来のphotochromatic成分を備える材料から作ることができる。
該photochromatic成分は、電気アクティブレンズの一部として関
連付けられる電子生成淡彩特徴とともに利用されるか、されないことがある。そ
れが利用される場合には、それは追加淡彩を補足的に提供するだろう。しかしな
がら、多くの発明の実施形態においては、photochromatic材料は
、電子淡彩成分なしで電気アクティブレンズとだけ使用されることが指摘されな
ければならない。photochromatic材料は層組成によって電気アク
ティブレンズ層の中に含むか、あるいは後で電気活性層に追加するか、あるいは
レンズの前部または後部のどちらかに外側層の一部として追加することができる
。さらに、発明の電気アクティブレンズは、ハードコートされた前部、後部であ
るか、あるいは両方とも所望されるように反射防止コーティングで被覆すること
ができる。
乱視倍率補正、非球面補正、または収差補正を生じさせるために電気的に制御で
きる。さらに、副組立品は、フレネルまたは回折表面のそれを模倣するために制
御できる。ある実施形態では、複数の種類の補正が必要とされる場合、2つ以上
の副組立品が、電気絶縁層によって分離され、並置できる。該絶縁層は、シリコ
ーン酸化物から構成されてよい。別の実施形態では、同じ副組立品が、複数の倍
率補正を生じさせるために利用される。いま説明された2つの副組立品実施形態
のどちらかは、2つの異なる構造から作ることができる。この第1構造実施形態
は、層、電気活性層、導体、および金属のそれぞれが連続している、すなわち材
料の連続する層であり、このようにして単一の相互接続構造を形成することを可
能にする。(図20に図示されるような)第2構造実施形態は、グリッドまたは
アレイの形を取り、それぞれのサブアレイ領域がその隣人から電気的に絶縁され
ている金属層を利用する。マルチグリッド電気活性構造を示すこの実施形態では
、導電層は、別々の電気接点または電極を各サブアレイまたはグリッド素子に提
供するためにエッチングされる。このようにして、別個のおよび明確な電圧は、
層の中の各グリッド素子組全体にかけられ、電気アクティブ材料層内でさまざま
な屈折率の領域を生じさせる。層の厚さ、屈折率、電圧、候補電気アクティブ材
料、層構造、層または構成要素の数、層または構成要素の配列、各層および/ま
たは構成要素の曲率を含む設計の詳細は、光学設計者が決定するために残される
。
部分レンズ視界または完全レンズ視界のどちらかとして利用できることが注記さ
れる必要がある。しかしながら、部分視界に特定な電気活性層が利用されると、
大部分のケースでは、部分視界に特定な電気アクティブ非活性化層(フレーム層
)の屈折率として、密接に一致する屈折率を有する電気アクティブ材料は、部分
視界に特定な電気活性領域に隣接して側面方向で利用され、絶縁物によって部分
視界に特定な電気活性領域から分離される。これは、活性化されていない状態で
1つとして出現する電気活性層全体の外観を維持することによって電気アクティ
ブレンズの表面的な性質を改善するために行われる。また、所定の実施形態では
、フレーム層は非電気アクティブ材料であることが指摘されなければならない。
岐に渡る重合体からである場合がある。このような電気アクティブ重合体材料は
、周知であり、市販されている。この材料の例は、ポリエステル、ポリエーテル
、ポリアミド、(PCB)ペンタシヤノビフェニルおよびその他などの液晶重合
体を含む。重合体ゲルは、ゲルの処理性を高め、カプセル化導電層へのその付着
力を高め、ゲルの光学清澄度を向上させるために熱硬化性のマトリックス材料を
含んでよい。例によってのみ、このマトリックスは、架橋済みのアクリル酸エス
テル、メタクリル酸エステル、ポリウレタン、ニ官能性、または多官能性のアク
リル酸エステル、メタクリル酸エステルまたはビニル派生物と架橋されるビニル
重合体であってよい。
、1ミリメートルと同じくらいの厚さであってよく、あるいは別の例として、約
4ミクロンから約20ミクロンの間であってよい。ゲル層は、例えば1インチあ
たり約100ポンドから1インチあたり約800ポンド、あるいは別の例として
は、1インチ200ポンドから1インチ600ポンドの係数を有することがある
。金属層は、例えば、約10−4ミクロンから約10−2ミクロンの厚さ、およ
び別の例として約0.8x10−3ミクロンから約1.2x10−3ミクロンの
厚さを有してよい。導電層は、例えば、約0.05ミクロンから約0.2ミクロ
ンの厚さ、および別の例として約0.8ミクロンから約0.12ミクロン、およ
びまだ別の例として約0.1ミクロンの厚さを有することがある。
用される。当業者は、使用できるだろう適切な金属材料を容易に認識するだろう
。例えば、人は金または銀を使用できるだろう。
トと約1.9ユニットの間であり、別の例としては、約1.45ユニットと約1
.75ユニットの間であり、屈折率の変化はボルトあたり少なくとも0.02ユ
ニットである。電圧に伴う率の変化の速度、電気アクティブ材料の実際の屈折率
、およびマトリックス材料とのそのご完成が、電気アクティブ重合体のマトリッ
クスの中へのパーセンテージ組成を決定するが、約2.5ボルトであるが、25
ボルトを超えない基部電圧で1ボルトあたり0.02ユニットを下らない最終組
成の屈折率の変化が生じるはずである。
層組立て品の部分は、可視光に透明である、適切な接着剤または接合技法で従来
の光学レンズに取り付けられる。この接合組立品は、電気活性層が事前に組み立
てられ、従来の光学レンズへの接合に準備が完了して取り付けられているリリー
スペーパーまたは巻くによる場合がある。それは、製造され、元の場所で待機し
ている光学レンズ表面に適用できるだろう。また、それは、それから接着剤によ
り待機中の光学レンズに接合されるレンズェハの表面に適用、事前適用できるだ
ろう。それは、適切な総倍率ニーズだけではなく、適切なサイズ、形状に関して
も後で表面が付けられるか、あるいは縁が付けられる、まだ完成していないレン
ズ半加工品に適用できるだろう。最後に、それはSurface Castin
g技法を利用して事前成形された光学レンズ上に鋳造できるだろう。これにより
、発明の電気的に改良可能な倍率が生じる。電気活性層は、レンズ領域全体また
はその一部だけを占有してよい。
正しく改変できる。例えば、前述されたハイブリッド部分視力設計では、部分視
力領域はこの領域内で活性化され、改変されるだろう。したがって、この実施形
態では、屈折率はレンズの特定の部分領域だけで改変される。別の実施形態では
、ハイブリッド完全視や設計のそれ、屈折率は、表面全体で改変される。同様に
、屈折率は非ハイブリッド領域の領域全体で改変される。前述されたように、許
容できる光学表面外観を維持するために、電気アクティブ光学部品の隣接する領
域間の屈折率差は、屈折率差の最大0.02ユニットから0.05ユニット、好
ましくは0.02ユニットから0.03ユニットに制限されなければならない。
完全視力に切り替えることを望むことが、発明の中で想像される。しかしながら
、制御装置は、倍率ニーズを完全視力から部分視力に切り替えて、再び戻す、あ
るいはその逆を行うことに対処するようにプログラミングされるだろう。
は光学組立品に送達される。これは、眼鏡のフレームの縁の中に含まれる小さい
直径のワイヤーのバンドルによって提供される。ワイヤーは後述される電点から
電気アクティブ眼鏡制御装置の中に、および/または1つまたは複数の構成部品
、およびそれぞれの眼鏡レンズを取り囲むフレーム縁を通り、そこでは半導体製
造で使用される最先端の接合技法がワイヤーを光学組立品内の各グリッド素子に
連結する。導電層あたり1本のワイヤーを意味する単一ワイヤー相互接続構造実
施形態では、眼鏡レンズあたり1つの電圧だけが必要とされ、それぞれのレンズ
には2本のワイヤーだけが必要とされるだろう。電圧は1つの導電層にかけられ
るが、ゲル層の反対側でのそのパートナーは接地電位で保持される。別の実施形
態では、交流(AC)電圧が向かい合う導電層全体にかけられる。これらの2つ
の接続は、各眼鏡レンズのフレーム縁でまたはフレーム縁近くで容易に行われる
。
電圧でアドレス指定され、導体がフレーム内の各ワイヤーリード線をレンズ上の
グリッド素子に接続する。インジウム酸化物、錫酸化物、またはインジウム錫酸
化物(ITO)などの光学的に透明な導通材料は、フレーム縁の中のワイヤーを
電気アクティブレンズの中の各グリッド素子に繋ぐために使用される、電気アク
ティブ組立品の導電層を形成するために使用されてよい。この方法は、電気活性
領域がレンズ領域全体を占有するのか、それともそのごく一部を占有するのかに
関係なく使用することができる。
る。電界を生じさせるための電圧は小さく、したがって、フレームのつるは、こ
の電力を提供する縮小バルク電池の挿入および抽出に対処するように設計される
。電池は、やはりフレームつるの中に含まれる多重化接続を通してワイヤーバン
ドルに接続される。別の実施形態では、等角の薄膜電池が、それらの電荷が消散
するときに、それらを取り外し、交換できるようにする接着剤を用いてフレーム
つるの表面に取り付けられる。代替策とは、ACアダプタに、使用されていない
ときのバルク電池または等角薄膜電池のどちらかの元の場所での充電を可能にす
るためのフレーム取付け式電池への付属品を提供することだろう。
フレームの中に含めることができる代替エネルギーソースも考えられる。燃料電
池は、燃料を眼鏡フレーム内のタンクの中に注入する小型燃料キャニスタで再充
電できるだろう。
ハイブリッドマルチグリッド構造方法を利用することによって電力ニーズを最小
限に抑えることが可能であることが発見された。人がハイブリッド部分視力マル
チグリッド構造を利用できるが、ハイブリッド完全視力マルチグリッド構造も利
用できることが指摘されなければならない。
システムは、前述されたように眼鏡の中に組み込まれ、電気アクティブ眼鏡の中
に収容される適切なイネーブルソフトウェアおよび電気アクティブア眼鏡制御装
置および/または1つまたは複数の制御装置構成要素のプログラミングが提供さ
れる。本発明の実施形態は、人の目を追跡調査することによって人の視線を追跡
調査するだけではなく、必要な電気的なエネルギーを、通して見られる電気アク
ティブレンズの特定の領域にも適用する。言い替えると、目が動くにつれて、目
標とされる電気的に付勢された領域は電気アクティブレンズを通して向けられる
人の視線に対応してレンズ全体で移動するだろう。これは、複数の異なるレンズ
設計で実現されるだろう。例えば、ユーザは、従来の(球面、円筒形、およびプ
リズム)屈折誤差の補正を行うために、固定倍率レンズ、電気アクティブレンズ
、または両方の型のハイブリッドを有するだろう。この例では、従来のではない
屈折誤差は、目が動くにつれて、電気アクティブレンズの対応する活性化された
領域が目とともに動くだろうマルチグリッド構造である電気活性層によって補正
されるだろう。言い替えると、目の移動に対応する目の視線は、これがレンズと
交差するのに従って、レンズは目の動きに関係してレンズを横切るように移動す
るだろう。
まれるマルチグリッド電気活性構造は、部分視力または完全視力設計である場合
がある。
気的に付勢するだけで電気的なニーズを最小限に抑えることができることが指摘
されなければならない。したがって、付勢される面積が小さいほど、任意の一時
点で指定される処方箋に消費さえる電力が少なくなる。直接的に見られない面積
は、すべてではないが大部分のケースで、付勢されたり、活性化されず、したが
って例えば近視、遠視、乱視および老視の補正を行う1から20/20までの視
力を得るだろう従来の屈折誤差を補正するだろう。本発明実施形態の目標とされ
、追跡調査された領域は、可能な限り多くの従来のではない屈折誤差の補正を行
い、それは不正乱視、収差および目の表面または層のむらである。他の発明の実
施形態では、目標とされ、追跡調査される領域が、なんらかの従来の誤差の補正
も行うだろう。前述された実施形態のいくつかでは、この目標とされ、追跡調査
された領域は、制御装置、および/または1つまたは複数の制御装置構成要素の
助けを借りて、目の動きを追跡調査する眼鏡内に位置する距離測定器によって自
動的に位置を突き止めることができ、目の追跡調査システムは眼鏡内、または追
跡調査システムと距離測定器システムの両方に位置する。
性化された状態でレンズの中でユーザに見える環状線路電気アクティブ材料で覆
われる。いくつかの発明実施形態では、透明な絶縁物が電気的な活性化を、活性
化されている中心領域に制限するために利用され、活性化されていない周辺の電
気アクティブ材料はアクティブな領域の端縁を非可視に保つために利用される。
でき、電圧は、太陽光または周囲部屋照明を使用する光電効果によってワイヤー
および光学グリッドに供給される。ある発明実施形態では、太陽アレイは一次電
力に使用され、前述された縮小電池がバックアップ電力として含まれる。電力が
必要とされないとき、電池は、本実施形態のこれらの時間中に、太陽電池から充
電できる。代替策は、ACアダプタおよびこの設計の電池への付属品に対処する
。
ある。少なくとも2つの切替え位置が提供されるが、必要な場合にはさらに多く
が提供される。最も簡単な実施形態では、電気アクティブレンズはオン、または
オフのどちらかである。オフ位置では、電流はワイヤーを通って流れず、電圧は
グリッド組立品にかけられず、固定レンズ倍率だけが利用される。これは、例え
ば、言うまでもなくハイブリッド電気アクティブレンズが、その構造の一部とし
て距離視力の補正を行う、単一視力または多焦点のレンズ半加工品または光学部
品のどちらかを利用すると仮定して、遠視界距離補正を必要とするユーザの場合
に当てはまるだろう。近視力補正を読取りに提供するために、スイッチはオンに
なり、所定の電圧または電圧のアレイをレンズに提供し、電気アクティブ組立品
の中で正の追加倍率を生じさせる。中視力補正が所望される場合は、第3切替え
位置を含むことができる。スイッチは、マイクロプロセッサによって制御できる
か、あるいは手動でユーザによって制御できるだろう。実際には、複数の追加位
置が含まれるだろう。別の実施形態では、スイッチはデジタルではなくアナログ
であり、ノブまたはレバーをほとんどラジオの音量スイッチのように調節するこ
とによってレンズの焦点距離の連続的な分散量を提供する。
力補正は、電気アクティブレンズを介して達成される。この実施形態では、遠視
力補正と近視力補正の両方ともユーザによって必要とされる場合に、1つの電圧
または電圧のアレイがつねにレンズに供給される。距離補正または読取り対処だ
けがユーザによって必要とされる場合、電気アクティブレンズは、補正が必要と
されるときにオンになり、補正が必要とされないときにオフになるだろう。しか
しながら、これはつねに当てはまらない。レンズ設計に応じた所定の実施形態で
は、電圧をオフにするまたは下げると、遠視力ゾーンおよびまたは近視力ゾーン
の倍率が自動的に増すだろう。
、例えば、眼鏡フレーム内に含まれる特定用途向け集積回路などの制御装置に接
続される。この制御装置は、電源から供給される電圧を調節することによりスイ
ッチのさまざまな位置に応答する。それ自体として、この制御装置は、多様な電
圧を接続ワイヤーに分散する前述されたマルチプレクサを構成する。制御装置は
、薄膜の形を取る先進的な設計であり、フレームの表面に沿って適合して、電池
または態様電池などのように取り付けられてよい。
の制御装置構成要素は、ユーザの視力補正要件を知った上で製作および/または
プログラミングされ、ユーザが、自らの個別視力装置向けに調整された所定の電
圧のさまざまなアレイの間で容易に切り替えることができるようにする。この電
気アクティブ眼鏡制御装置、および/または1つまたは複数の制御装置構成要素
は、視力ケア専門家または技術者によって容易に取り外し可能、および/または
プログラム可能であり、ユーザの視力補正要件が変更すると、新しい「処方箋」
と交換および/またはプログラミングし直すことができる。
アクティブレンズにかけられる電圧を変更できるという点である。電気活性層が
高速切替え材料から製造される場合、レンズの焦点距離の急激な変更は装用者の
視力に破壊的である可能性がある。ある焦点距離から別の焦点距離へのより穏や
かな遷移が望ましい場合がある。本発明の追加の特徴として、遷移を減速するだ
ろう「ラグタイム」を制御装置にプログラミングすることができる。逆に、遷移
を加速するだろう「リードタイム」を制御装置にプログラミングすることができ
るだろう。同様に、遷移は予測アルゴリズムによって予想できるだろう。
とされる屈折変化に比例する、および/または反応するように設定することがで
きる。例えば、焦点合わせ倍率の小さな変化は急速に切り替えられるが、装用者
が印刷物を読むために遠い物体から注視をすばやく移動するなどの焦点合わせ倍
率の大きな変化は、例えば10ミリ秒から100ミリ秒などのより長い時間期間
で発生するように設定できるだろう。この時間定数は、装用者の快適さに従って
調節可能だろう。
形態では、スイッチは別個のモジュール内、おそらくユーザの衣服のポケット内
にあり、手動で活性化される。このスイッチは細いワイヤーまたは光ファイバ付
きの眼鏡に接続できるだろう。スイッチの別のバージョンは、スイッチ位置に関
する信号を、眼鏡フレームに適合して取り付けられる小さな受信機アンテナに送
信する小型のマイクロ波または無線周波数短距離送信機を含む。これらのスイッ
チ構成の両方ともで、ユーザは、自らの眼鏡の焦点距離の変化に直接的であるが
、別個の制御を有する。
フレームの上、レンズの中、および/またはレンズの上に位置し、知覚される物
体に向かって前方を指す距離測定装置器によって自動的に制御される。
。この例示的な例では、フレーム2110は、ワイヤー2130を制御装置21
40(集積回路)および電源2150に接続することによって連結される電気ア
クティブレンズ2120を含む。距離測定器送信機2160は、電気アクティブ
レンズ2120に取り付けられ、距離測定器受信機2170は、他の電気アクテ
ィブレンズ2120に取り付けられる。多様な代替実施形態では、送信機216
0および/または受信機2170は任意の電気アクティブレンズ2120に取り
付ける、フレーム2110に取り付ける、レンズ2120の中に埋め込む、およ
び/またはフレーム2110に埋め込むことができる。さらに、距離測定器送信
機2160および/または受信機2170は、制御装置2140および/または
別個の制御装置(図示されていない)によって制御できる。同様に、受信機21
20によって受信される信号は、制御装置2140および/または別個の制御装
置(図示されていない)によって処理することができる。
ダイオード、無線周波数電波、マイクロ波、または超音波インパルスなどの多様
なソースを利用し、目標の位置を突き止め、その距離を求めることができる。あ
る実施形態では、垂直キャビティ表面放射レーザ(VCSEL)が、光送信機と
して使用される。これらの装置の小さいサイズおよび平坦な輪郭が、それらをこ
の用途に魅力的にする。別の実施形態では、有機発光ダイオード、つまりOLE
Dが、距離測定器用の光源として使用される。この装置の優位点とは、OLED
が、多くの場合、それらがおもに透明であるように製作できるという点である。
このようにして、OLEDは、気付かれずにレンズまたはフレームの中にそれを
組み込むことができるため、表面をよく見せるものが重要である場合には好まし
い距離測定器設計である可能性がある。
ームの前部の1つまたは複数の位置に配置され、距離を計算するために小さい制
御装置に接続される。この距離は、ワイヤーまたは光ファイバを介して、レンズ
フレーム内に位置する切替え制御装置に送信される、あるいは自らの上で無線リ
モート搬送され、その目標距離の正しいスイッチ設定値を求めるために分析され
る。いくつかのケースでは、照準制御装置および切替え制御装置が、ともに統合
されてよい。
よって制御できる。これは、レンズフレーム上のつるの中に小さいマイクロジャ
イロスコープまたはマイクロ加速度計を含むことによって達成されるだろう。頭
の小さな急激な揺れまたは捻りは、マイクロジャイロまたはマイクロ加速度計を
トリガし、スイッチをその許された位置設定値によって回転させ、電気アクティ
ブレンズの焦点を所望の補正に変更する。
ープの組み合わせを使用する。この実施形態では、マイクロジャイロスコープは
、人の頭の傾きに反応するように、おもに読取りおよび180以下の視覚関数の
ために利用される。このようにして、人の頭が傾くと、マイクロジャイロスコー
プは、制御装置に、後で傾きの重大度に応じて、増加した焦点合わせ倍率に変換
される、頭の傾きの程度を示す信号を送信する。リモートである手動スイッチは
、コンピュータでの作業などの180で、または180を超える所定の視覚関数
に関してマイクロジャイロスコープを無効にするために使用される。
コープの組み合わせが利用される。マイクロジャイロスコープは近視力、および
180以下のその他の視力関数に利用され、距離測定器は180を越える、およ
び見る距離、例えば4フィート以下である見る距離のために使用される。
距離測定器設計の代替策として、別の例示的な実施形態が、瞳孔間距離を測定す
るために目追跡調査装置を利用する。目が遠い目標または近い目標に焦点をあわ
せるとき、この距離は、瞳孔が収束するまたは発散するにつれて変化する。目か
ら離れてダイオードから反射光を検出するための少なくとも2つの発光ダイオー
ドおよび少なくとも2つの隣接する感光素子が、鼻のブリッジ近くの内側フレー
ムに設置される。このシステムは、それぞれの目の瞳孔の端縁の位置を検知し、
該位置を瞳孔間距離に変換し、ユーザの目の平面からの目標の距離を計算するこ
とができる。所定の実施形態では、3つの発光ダイオードまたは4つの発光ダイ
オード、および感光素子も目の動きを追跡調査するために使用される。
切な電圧を適切なゲル重合体または液晶層にかけることによって、淡彩またはサ
ングラス効果がレンズに分け与えられ、それがレンズを通して、光の伝達をいく
ぶん交互にする。この削減された光の輝度が、明るい屋外環境でユーザの快適さ
のためにレンズに「サングラス」効果を与える。適用される電界に応えて高い分
極可能性の液晶構成物およびゲル重合体は、この用途に最も魅力的である。
影響を及ぼすほど相当に大きくてよい場所で使用されてよい。それから、グリッ
ド組立品に供給された電圧のすべてに対する補正係数が、この影響を補償するた
めに適用されなければならないだろう。レンズおよび/またはフレームのなかに
または上に取り付けられ、電源に接続される縮小サーミスタ、熱電対、またはそ
の他の温度センサは、温度の変化を検知する。制御装置は、これらの読取り値を
、電気アクティブ材料の屈折率の変化を補償するために必要とされる電圧変化に
変換する。
たは複数の電気活性層の温度を上昇させる目的でレンズ表面の中にまたは上に内
蔵される。これは、電気活性層の屈折率をさらに削減し、このようにしてレンズ
倍率変化を最大限にするために行われる。上昇した温度は、電圧の増加とともに
、または電圧の増加なしにのどちらかで利用され、このようにして屈折率変化に
よってレンズ倍率を制御、変更できる上で追加の柔軟性を与えることができる。
温度が利用されるとき、故意に適用された温度を測定し、フィードバックを得て
、制御することが望ましい。
グリッドアレイの場合、多くの導体が、制御装置から各グリッド素子に特定の電
圧を多重化するために必要とされる可能性がある。これらの相互接続の設計を容
易にするために、発明は、制御装置を眼鏡フレームの前部分、例えば鼻ブリッジ
領域に配置する。このようにして、つる内に位置する電源は、つる前部フレーム
蝶番を通して2つの導体だけによって制御装置に連結される。制御装置をレンズ
に連結する導体は、フレームの前部分の中に完全に含むことができる。
きる1つまたは両方の眼鏡フレームつるを有してよい。それぞれのつるは、蝶番
と前部部分に連結されたままになる短い部分と、この部品に差し込まれる長い部
分という2つの部分から成り立つだろう。つるの差し込み不能部分は、それぞれ
電源(電池、燃料電池等)を含み、単に取り外し、つるの固定部分に連結し直す
ことができる。これらの取り外し可能なつるは、例えば、直流流れによって、磁
気誘導によって、または任意のそれ以外の共通再充電方法によって充電する、携
帯A.C.充電装置を配置することによって再充電可能である。このようにして
、完全に充電された交換つるは、レンズおよび照準システムの連続的な長期活性
化を提供するために眼鏡に連結されてよい。実際、複数の交換つるは、この目的
のためにユーザがポケットまたは財布の中に携行してよい。
補正を必要とする。これは、完全に相互接続されたグリッドアレイレンズの変動
を可能押し、それは必要とされる補正光学部品の球面対称性を利用する。このケ
ースでは、電気活性領域の同心環から成り立つ特殊な幾何学形状のグリッドは、
部分領域または完全視力レンズのどちらかを備えてよい。該環は円形であってよ
いか、例えば楕円計などの非円形であってよい。この構成は、さまざまな電圧の
導体接続部によって別々に対処されなければならず、大幅に相互接続回路構成要
素を簡略化する、必要とされる電気活性領域の数を大幅に削減するために役立つ
。この設計は、ハイブリッドレンズ設計を利用することにより乱視の補正に対処
する。このケースでは、従来の光学部品は円筒形および/または乱視の補正を提
供してよく、同心環電気活性層は球面距離および/または近視力補正を提供して
よい。
わせて電気アクティブ焦点合わせを適応する上で大きな柔軟性に対処する。円形
ゾーン対称性のため、多くのさらに薄いゾーンが、配線および相互接続の複雑度
を増さずに製作できる。例えば、4000平方ピクセルから作られる電気アクテ
ィブレンズは、すべての4000ゾーンに対処するための配線を必要とするだろ
う。35ミリメートル直径という円形の部分的な領域面積をカバーする必要性は
、約0.5ミリメートルのピクセルピッチを生じさせるだろう。他方、同じ0.
5ミリメートルピッチ(つまり、環の厚さ)の同心環のパターンから作られる適
応型光学部品は、35のドーナツ形をしたゾーンだけを必要とし、配線複雑度を
大幅に削減する。逆に、ピクセルピッチ(および解像度)は、0.1ミリメート
ルだけまで減少し、ゾーン(および相互接続)の数を175に増加することがで
きる。ゾーンからゾーンへの屈折率の半径奉公での変化がより円滑かつさらに漸
次的であるため、ゾーンの解像度が大きい方が、装用者にとってより大きな快適
さにつながってよい。言うまでもなく、この設計は、人を、本質的に球面である
視力補正だけに制約する。
形の環の厚さを調整することができることがさらに発見された。例えば、設計が
位相ラッピングを要求する、つまり限られた屈折率変動の材料でさらに大きな焦
点を合わせる倍率を達成するために光波の周期性を利用する場合、人は、電気活
性領域の周辺部でより狭い環、および円形部分領域の中心でより幅広い環のある
アレイを設計することができる。各ドーナツ形をしたピクセルのこの賢明な使い
方で、位相ラッピングを利用する低解像度システム内に存在するエイリアシング
効果を最小限に抑える一方で、利用されるゾーン数に対して得ることのできる最
大焦点合わせ倍率が生じる。
内で遠視界焦点領域から近視界焦点領域への急激な遷移を円滑にすることが所望
されてよい。言うまでもなく、これは電気活性領域の円形境界で発生する。これ
を達成するためには、本発明は、電気活性領域の周辺部内に近視力のより少ない
倍率の領域を有するようにプログラミングされるだろう。例えば、固定焦点距離
レンズが距離補正を提供し、電気活性領域が+2.50加算倍率老視補正を提供
する、直径35ミリの電気活性領域を含むハイブリッド同心環設計を考慮する。
この倍率を電気活性領域の周辺部までずっと維持する代わりに、それぞれが複数
のアドレス指定可能な電気アクティブ同心環ゾーンを含む、複数のドーナツ形の
領域つまり「バンド」が、より大きな直径で減少する倍率を有するようにプログ
ラミングされるだろう。例えば、活性化の間、ある実施形態は、ドーナツ形のバ
ンドが+2.00加算倍率で直径26mmから29mmに伸張し、別のドーナツ
形のバンドが+1.5加算倍率で直径29mmから32mに伸張し、+1.0加
算倍率で直径32mmから35mmに伸張するドーナツ形のバンドによって取り
囲まれる、中心の直径26mmの+2.50加算倍率の円を有する可能性がある
。この設計は、幾人かのユーザに、さあに快適な装用経験を与える上で有効であ
る可能性がある。
ズの上部ほぼ2分の1を利用する。中心線の約2mmから3mm上、および中間
距離を見るための中心線の6mmから7mm下に、近距離を見るための中心線の
7mmから10mm下。 目の中で生じる収差は、目からの距離に関して異なって見え、異なって補正さ
れる必要がある。見られている目標の距離は、直接的に必要とされる特定の収差
補正に関係する。したがって、目の光学器官から生じる収差は、すべての遠距離
に対してとほぼ同じ補正、すべての中間距離に対してとほぼ同じ補正、およびす
べての近点距離に対してほぼ同じ補正を必要とするだろう。したがって、本発明
は、目と目の視線がレンズ全体で移動するのにつれて、電気アクティブレンズを
グリットごとに調整しようとするのと対照的に、レンズの3つまたは4つの部分
(遠い部分、中間部分、および近い部分)内で目の一定の収差を補正するために
レンズの電気アクティブ調整に対処する。
2200の中には、異なる屈折補正を証明する多様な領域が規定される。中心線
B−Bの下には、それぞれが異なる補正倍率を有する複数の近距離補正領域22
10および2220が、単一中間距離補正領域2330によって取り囲まれる。
2つの近距離補正領域2210と2220だけが図示されているが、任意の数の
近距離補正領域が提供できる。同様に、任意の数の中間距離補正領域が提供でき
る。中間線B−Bの上には、遠距離補正領域2240が提供される。領域221
0、2220、および2230は、例えば電力を節約するためにプログラミング
された順序で、あるいは従来の三焦点と類似した静的なオンオフ方法で、活性化
することができる。遠くから近くを見るとき、または近くから遠くを見るとき、
レンズ2200は、装用者の目が、多様な領域の多用な商店距離間での遷移を円
滑にすることによって焦点が合うのを手助けする。それにより、「画像ジャンプ
」という現象は緩和されるか、大幅に削減される。この改善は、以下の図23と
図24でも図示される実施形態においても提供される。
ンズ2300の中では、さまざまな屈折補正を証明する多様な領域が規定される
。中心線C−Cの下では、単一近距離補正領域2310は、単一中間距離補正領
域2320によって囲まれる。中心線C−Cの上には、単一遠距離補正領域23
30が位置する。
ンズ2400の中では、さまざまな屈折補正を提供する多様な領域が規定される
。単一近距離補正領域2410は、単一遠距離補正領域2430によって囲まれ
る単一中間距離補正領域2420によって囲まれる。
ンズ2500は、複数の完全視力電気活性領域2520、2530、2540お
よび2550が取り付けられる従来光学レンズ2510を含み、それぞれは絶縁
層2525、2535、および2545によって隣接する領域から分離される。
接する領域から分離される、複数の部分視力電気活性領域2620、2320、
2640および2650が取り付けられる従来の光学レンズ2610を含む。フ
レーム領域2660は、電気活性領域2620、2630および2640および
2650を取り囲む。
ンズは、屈折パターンで刻印されるか、あるいはエッチングされるガラス、重合
体、またはプラスチック基板レンズに隣接する電気活性層を使用して製作できる
。回折刻印を有する基板レンズの表面は、電気アクティブ材料と直接接している
。このようにして、電気活性層の一方の表面も、レンズ基板表面上のそれの鏡像
である回折パターンでもある。
つねに、典型的には距離補正のために、固定補正倍率を提供する。その活性化さ
れていない状態での電気活性層の屈折率は、基板レンズの屈折率とほぼ同一であ
る。この差異は0.05率ユニット以下でなければならない。このようにして、
電気アクティブレンズが活性化されていないとき、基板レンズおよび電気活性層
は同じ率を有し、回折パターンは無力であり、補正を提供しない(0.00ジオ
プタール)。この状態では、基板レンズの倍率は唯一の補正倍率である。
板レンズに追加されるようになる。例えば、基板レンズが−3.50ジオプター
ルという倍率を有し、電気アクティブ回折層が活性化時に+2.00ジオプター
ルという倍率を有する場合、電気アクティブレンズ組立品の総倍率は−1.50
ジオプタールである。このようにして、電気アクティブレンズは近視力または読
取りに対処する。その他の実施形態では、活性化された状態の電気活性層は、光
学レンズに率整合されてよい。
ていない光にさらされると、その活性化されていない状態で2つの異なる焦点距
離を示す。この複屈折が、網膜上に二重の像または不鮮明な像を生じさせる。こ
の問題を解決するには2つの方法がある。第1には、少なくとも2つの電気活性
層を使用することが必要になる。一方は電気アクティブ分子が層の中で縦方向に
整列されているが、他方はその層内に緯度的に向けられた分子で製作される。こ
のようにして2つの層内での分子の位置合わせは互いに直交である。このように
して光の両方の分極とも、層の両方によって等しく焦点が合わされ、光は同じ焦
点距離で焦点を合わされる。
、あるいはレンズの中心層が両面プレートである、つまり同一の回折パターンが
両面にエッチングされた状態の代替設計によって達成できる。それから、電気ア
クティブ材料は、中心プレートの両面の層内に配置され、その位置合わせが直交
であると保証する。それから、カバーsupersutrateが、それを含む
ために各電気活性層の上に配置される。これが、2つの別個の電気アクティブ/
回折層を互いの上に重ねるより簡略な設計を提供する。
ブ材料にコレステリック液晶を追加することを必要とする。一定レベルのキラル
濃縮は、平面内の分極感度を排除し、電気アクティブ材料の中の成分として純粋
にネマチックな液晶の2つの電気活性層に対する必要性を排除する。
よびレンズに使用できる材料クラスおよび特定の電気アクティブ材料の例が、以
下に一覧表示される。Iクラス内に以下に一覧表示される液晶材料以外の液晶材
料以外に、私達は、通常、これらのクラスの材料のそれぞれを重合体ゲルと呼ぶ
。
メクチック相、またはコレステリック相を形成する任意の液晶膜を含む。ネマチ
ック液晶の例は、ペンチルシヤノビフェニル(5CB)、(n−オクチロキシ)
−4−シヤノビフェニル−(8OCB)である。それから、液晶のそれ以外の例
は、化合物4−シヤノ−4−n−アルキルビフェニル、4−n−ペンチロキシー
ビフェニル、4−シヤノ−4“−n−アルキル−p−ターフェニルのn=3、4
、5、6、7、8、9、およびBDH(ブリティッシュドラッグハウス)−メル
ク(Merck)製のE7、E36、E46おのびZLIシリーズなどの市販さ
れている混合物である。
ン・アンド・ブリーチ出版社(Gordon and Breach Publ
ishers)、Ch.Bosshardらによる「有機非線型光学材料(Or
ganic Nonlinear Optical Materials)」に
開示されるもののような、ドナーとアクセプタグループの間の非対称分極共役p
電子(発色団と呼ばれる)を有する分子を含む1996年、ニューヨーク、ウッ
ドベリー(Woodburry,New York)、米国物理研究所(Ame
rican Institute of Physics)のJ.E.Mark
による「重合体の物理特便覧(Physical Properties of
Polymers Handbook)」に開示されるものなどの任意の透明
な光学重合材料を含む。重合体の例は以下の通りである。つまり、ポリスチレン
、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリル酸エステル、ポリビニルカルバゾー
ル、ポリイミド、ポリシレンである。発色団の例は、以下の通りである。パラニ
トルアニリン(PNA)、発散赤1(DR1)、3−メチル−4−メソキシ−4
‘−ニトロスチルベン、ジエチルアミノニトロスチルベン(DANS)、ジエチ
ル−チオ−バルビツル酸である。
ト方法に従う、b)発色団の重合体(懸垂鎖および主鎖)の中への共有結合取り
込み、および/またはc)架橋などの格子硬化方法である。
合体、および/または分子複合体とも呼ばれる重合体液晶(PLC)を含む。P
LCは、1992年、ニューヨーク−ロンドン(New York−Londo
n)、エルサビエル(Elsevier)、A.A.Collyerによって編
集され、W.Brostowによる「液晶重合体:構造から応用まで(Liqu
id Crystalline Polymers:From Structu
res to Applications)」に開示されるもののような、同時
に相対的に堅く、柔軟性のある順序を含む共重合体である。PLCの例は、4−
シヤノフェニル安息香酸エステル複属を備えるポリメタクリル酸エステルおよび
その他の類似した化合物である。
散液晶(PLDC)を含む。これらの材料は、複数の方法で作ることができる。
つまり(1)熱的に誘導された相分離(TIPS)、溶液誘導相分離(SIPS
)、および重合誘導相分離(PIPS)による、ネマチック曲線整合相(NCA
P)による。PDLCの例は以下の通りである。つまり液晶E7(BDH−メル
ク)とNOA65(ノーランド製品社(Norland products,
Inc.,ニュージャージー)の混合物、E44(BDH−メルク)とポリメチ
ルメタクリル酸エステル(PMMA)の混合物、E49(BDH−メルク)とP
MMAの混合物、単量体dipentaerythrolヒドロキシペンタアク
リル酸エステル、液晶E7、7ビニルピロリドン、N−フェニルグリシンおよび
染料ローズベンガルである。
ク内の液晶から成り立つ重合体安定化液晶(PSLC)を含む。感光性重合可能
単量体は、液晶およびUV重合イニシエータとともに混合される。液晶が位置合
わせされた後、単量体の重合が、典型的にはUV露呈により開始され、結果とし
て生じる重合体は、液晶を安定化させるネットワークを生じさせる。PSLCの
例の場合、例えば、以下を参照する。C.M.Hudsonら、重合体安定化液
晶における異方性ネットワークの光学研究(Optical Studies
of Anisotropic Networks in Polymer−S
tabilized Liquid Crystals)、情報表示装置学会誌
(Journal of the Society for Informat
ion Display)、第5/3巻、1−5(1997年)、G.P.Wi
ederrechtら、重合体安定化ネマチック液晶における光屈折性(Pho
torefractivity in Polymer−Stabilized
Nematic Liquid Crystals)、米国化学学会誌(J.
of Am.Chem.Soc.)、120、3231−3236(1998年
)。
含む。つまり、Langmuir−Blodgett膜、水性溶液からの交換p
olyelectrolyte蒸着(ポリアニオン/ポリカチオン)、分子ビー
ムエピタクシー方法、電子対を共有する結合反応による連続合成(例えば、オル
ガノトリクロロシランをベースにした自己組立多層蒸着)である。これらの技法
は、通常、約1mm未満の厚さを有する薄膜につながる。
明から当業者に容易に明らかになるだろう。その結果、ここに提供される図面、
記述および例は、本質的に例証的、かつ例示的であると見なされるべきであり、
制限的と見なされるべきではない。例えば、1つのハイブリッドレンズおよび1
つの非ハイブリッドレンズを有する電気アクティブ眼鏡を提供することができる
。同様に、1枚の完全視力電気アクティブレンズおよび1枚の部分視力電気アク
ティブレンズを有する電気アクティブ眼鏡が提供できる。同様に、単一相互接続
電気活性構造を利用するあるレンズ、およびマルチグリッド電気活性構造を利用
する別のレンズを有する電気アクティブ眼鏡を提供することができる。
。
700の実施形態の正面図である。
の断面図である。
施形態の断面図である。
形態の断面図である。
態の断面図である。
態の断面図である。
Claims (247)
- 【請求項1】 乱視補正を有する第1の光学レンズと、 この第1の光学レンズと共動関係で置かれている第1の電気活性ゾーンとを備
えている電気アクティブ眼鏡レンズ。 - 【請求項2】 前記第1の電気活性ゾーンは、電気活性層に含められている
請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項3】 前記第1の電気活性ゾーンは、電気活性領域に含められてい
る請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項4】 前記第1の電気活性ゾーンは、電気活性構造に含められてい
る請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項5】 前記乱視補正は、乱視屈折力補正を含んでいる請求項1の電
気アクティブレンズ。 - 【請求項6】 前記乱視補正は、乱視軸補正を含んでいる請求項1の電気ア
クティブレンズ。 - 【請求項7】 前記電気アクティブレンズは、屈折異常を約20/20に補
正するように構成されている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項8】 前記電気アクティブレンズは、屈折異常を約20/20より
もよく補正するように構成されている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項9】 前記電気アクティブレンズは、屈折異常を約20/15に補
正するように構成されている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項10】 前記電気アクティブレンズは、屈折異常を約20/15よ
りもよく補正するように構成されている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項11】 前記電気アクティブレンズは、屈折異常を約20/10に
補正するように構成されている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項12】 前記電気アクティブレンズは、屈折異常を約20/10よ
りもよく補正するように構成されている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項13】 前記第1の電気活性ゾーンは、単一相互構造である請求項
1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項14】 前記第1の電気活性ゾーンは、単一ピクセル化構造である
請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項15】 前記第1の電気活性ゾーンは、ハイブリッド構造である請
求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項16】 前記第1の電気活性ゾーンは、非ハイブリッド構造である
請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項17】 前記第1の電気活性ゾーンは、層の一部を含んでいる請求
項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項18】 前記第1の電気活性ゾーンは、層の全てを含んでいる請求
項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項19】 前記第1の電気活性ゾーンは、第1の光学レンズ内に埋め
込まれる請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項20】 前記第1の電気活性ゾーンは、第1の光学レンズに取り付
けらる請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項21】 前記第1の電気活性ゾーンは、第1の光学レンズに結合さ
れる請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項22】 前記第1の電気活性ゾーンは、第1の光学レンズに取り付
けられたコーティングに取り付けられている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項23】 前記第1の電気活性ゾーンは、第1の光学レンズに付着さ
れる請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項24】 前記第1の光学レンズは、前部凸面を有し、かつ前記第1
の電気活性ゾーンは、前記前部凸面に取り付けられている請求項1の電気アクテ
ィブレンズ。 - 【請求項25】 前記第1の光学レンズは、前部凹面を有し、かつ前記第1
の電気活性ゾーンは、前記前部凹面に取り付けられている請求項1の電気アクテ
ィブレンズ。 - 【請求項26】 前記第1の光学レンズは、表面を有し、前記第1の電気活
性ゾーンは、前記表面に取り付けられ、かつ耐引っかきコーティングが前記第1
の電気活性ゾーンに取り付けられている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項27】 前記第1の電気活性ゾーンは、通常の屈折異常を補正する
ように構成されている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項28】 前記第1の電気活性ゾーンは、通常でない屈折異常を補正
するように構成されている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項29】 前記第1の電気活性ゾーンは、老眼を補正するように構成
されている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項30】 前記第1の電気活性ゾーンは、近方視力屈折異常を補正す
るように構成されている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項31】 前記第1の光学レンズは、プラノレンズである請求項1の
電気アクティブレンズ。 - 【請求項32】 前記第1の光学レンズは、単焦点補正レンズである請求項
1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項33】 前記第1の光学レンズは、多焦点補正レンズである請求項
1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項34】 前記第1の光学レンズは、累進多焦点補正レンズである請
求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項35】 前記第1の光学レンズは、乱視屈折力および軸補正を行う
請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項36】 前記第1の電気活性ゾーンは、前記第1の光学レンズに対
して中央に置かれている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項37】 前記第1の電気活性ゾーンは、前記第1の光学レンズに対
して偏心化される請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項38】 前記第1の電気活性ゾーンは、前記第1の光学レンズの光
学中心に対して偏心化される光学中心を有する請求項1の電気アクティブレンズ
。 - 【請求項39】 前記第1の電気活性ゾーンは、約10ミリメートルから約
40ミリメートルの直径を有する請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項40】 前記第1の電気活性ゾーンは、約20ミリメートルから約
35ミリメートルの直径を有する請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項41】 前記第1の電気活性ゾーンは、不均一の厚さを有する請求
項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項42】 前記第1の電気活性ゾーンは、レンズ形状を形成するよう
に変える厚さを有する請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項43】 前記第1の電気活性ゾーンは、収束レンズ形状を形成する
ように変える厚さを有する請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項44】 前記第1の電気活性ゾーンは、発散レンズ形状を形成する
ように変える厚さを有する請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項45】 前記第1の電気活性ゾーンは、ポリマーゲルを含んでいる
請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項46】 前記第1の電気活性ゾーンは、金属層を含んでいる請求項
1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項47】 前記第1の電気活性ゾーンは、導電層を含んでいる請求項
1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項48】 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれた第2の電気活
性ゾーンをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項49】 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれたポリマーゲル
の第2の電気活性ゾーンをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項50】 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれた液晶の第2の
電気活性ゾーンをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項51】 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれたチント効果の
第2の電気活性ゾーンをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項52】 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれたサングラス効
果の第2の電気活性ゾーンをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ
。 - 【請求項53】 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれたフォトクロミ
ックの第2の電気活性ゾーンをさらに備えている請求項1の電気アクティブレン
ズ。 - 【請求項54】 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれた反射防止の第
2の電気活性ゾーンをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項55】 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれた保護層をさら
に備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項56】 前記第1の電気活性ゾーンと共動関係で置かれた第2の電
気活性ゾーンをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項57】 前記第1の電気活性ゾーンと共動関係で置かれ、かつ絶縁
体によって前記第1の電気活性ゾーンから分離された第2の電気活性ゾーンをさ
らに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項58】 前記第1の電気活性ゾーンと同心で置かれた第2の電気活
性ゾーンをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項59】 着用者の目に対して前記第1の電気活性ゾーンに近接して
置かれた第2の電気活性ゾーンをさらに備えている請求項1の電気アクティブレ
ンズ。 - 【請求項60】 着用者の目線に対して前記第1の電気活性ゾーンの末端に
置かれた第2の電気活性ゾーンをさらに備えている請求項1の電気アクティブレ
ンズ。 - 【請求項61】 前記第1の電気活性ゾーンに隣接して置かれた第2の電気
活性ゾーンをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項62】 着用者の目線に対して前記第1の電気活性ゾーンに隣接し
て置かれた第2の電気活性ゾーンをさらに備えている請求項1の電気アクティブ
レンズ。 - 【請求項63】 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれた第2の光学レ
ンズをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項64】 前記第1の電気活性ゾーンと共動関係で置かれた第2の光
学レンズをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項65】 前記第1の電気活性ゾーンと共動関係で置かれた第2の光
学レンズをさらに備え、前記電気活性ゾーンは、前記第2の光学レンズと前記第
1の光学レンズとの間に置かれている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項66】 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれたフレネル層を
さらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項67】 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれたエッチングさ
れたフレネル層をさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項68】 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれた回折層をさら
に備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項69】 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれたエッチングさ
れた回折層をさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項70】 前記第1の光学レンズにエッチングされた回折ゾーンをさ
らに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項71】 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれたプリズム層を
さらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項72】 前記第1の光学レンズ内のプリズムゾーンをさらに備えて
いる請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項73】 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれた回折第2の光
学レンズをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項74】 前記電気活性ゾーンに接続されたエネルギー源をさらに備
えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項75】 前記電気活性ゾーンに接続されたコントローラをさらに備
えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項76】 前記電気活性ゾーンに接続された取り外し可能コントロー
ラをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項77】 前記電気活性ゾーンに結合されるように構成されたコント
ローラをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項78】 前記電気活性ゾーンに接続されたプログラム可能コントロ
ーラをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項79】 前記電気活性ゾーンに結合されるように構成されたプログ
ラム可能コントローラをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項80】 前記電気活性ゾーンに接続されたコントローラをさらに備
え、前記コントローラは、プロセッサを含んでいる請求項1の電気アクティブレ
ンズ。 - 【請求項81】 前記電気活性ゾーンに接続されたコントローラをさらに備
え、前記コントローラは、メモリを含んでいる請求項1の電気アクティブレンズ
。 - 【請求項82】 前記電気活性ゾーンに接続されたコントローラをさらに備
え、前記コントローラは、入出力機構を含んでいる請求項1の電気アクティブレ
ンズ。 - 【請求項83】 前記電気活性ゾーンに接続されたアイケア専門家操作可能
なコントローラをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項84】 前記電気活性ゾーンに接続されたアイケア専門家調整可能
なコントローラをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項85】 前記電気活性ゾーンに接続された着用者操作可能なコント
ローラをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項86】 前記電気活性ゾーンに接続された着用者調整可能なコント
ローラをさらに備えている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項87】 前記電気活性ゾーンに接続されたコントローラをさらに備
え、前記コントローラは、前記電気活性ゾーンに印加される電圧を変化するよう
に構成されている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項88】 前記電気活性ゾーンに接続されたコントローラをさらに備
え、前記コントローラは、遠方から近方へ、かつ近方から遠方への視力の焦点を
可能にする可変方法で前記電気活性ゾーンに印加される電圧を変化するように構
成されている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項89】 前記電気活性ゾーンに接続されたコントローラをさらに備
え、前記コントローラは、遠方から近方へ、かつ近方から遠方への視力の焦点を
可能にする可変方法で前記電気活性ゾーンに印加される電圧を変化するように調
整可能である請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項90】 前記第1の電気活性ゾーンは、複数の回折ゾーンを含んで
いる請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項91】 前記第1の電気活性ゾーンは、電動ピクセルのアレイを含
んでいる請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項92】 前記第1の電気活性ゾーンは、電動ピクセルの格子アレイ
を含んでいる請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項93】 前記第1の電気活性ゾーンは、電動ピクセルのアレイを含
み、各ピクセルは、電気的に変更可能な屈折率を有する請求項1の電気アクティ
ブレンズ。 - 【請求項94】 前記第1の電気活性ゾーンは、円形状で構成されている請
求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項95】 前記第1の電気活性ゾーンは、楕円状で構成されている請
求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項96】 前記第1の電気活性ゾーンは、環状で構成されている請求
項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項97】 前記電気アクティブレンズは、眼鏡フレームに取り付けら
れている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項98】 前記電気アクティブレンズは、フォロプターに取り付けら
れている請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項99】 前記電気活性ゾーンに接続されたコントローラをさらに備
え、このコントローラは、視線トラッカーに接続される請求項1の電気アクティ
ブレンズ。 - 【請求項100】 前記電気活性ゾーンおよび視線トラッカーに接続された
コントローラをさらに備え、このコントローラは、着用者の視線に応じて前記電
気活性ゾーンを付勢するように構成されている請求項1の電気アクティブレンズ
。 - 【請求項101】 前記電気活性ゾーンおよび視線トラッカーに接続された
コントローラをさらに備え、このコントローラは、前記電気活性ゾーンの領域を
付勢するように構成され、前記領域は、前記電気アクティブレンズの着用者の視
線に対応する請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項102】 電気が前記ピクセルに使用可能でない場合、前記第1の
電気活性ゾーンは、フェイルセーフするように構成された電動ピクセルのアレイ
を含んでいる請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項103】 電気が前記回折ゾーンに使用可能でない場合、前記第1
の電気活性ゾーンは、フェイルセーフするように構成された回折ゾーンを含んで
いる請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項104】 電気が前記回折ゾーンに使用可能でない場合、前記第1
の電気活性ゾーンは、フェイルセーフするように構成された回折ゾーンを含んで
いる請求項1の電気アクティブレンズ。 - 【請求項105】 前記電気活性ゾーンに接続されたコントローラをさらに
備え、このコントローラはレンジファインダーに接続されている請求項1の電気
アクティブレンズ。 - 【請求項106】 乱視補正を有する第1の光学レンズと、 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれている複数の電気活性ゾーンとを備
えている電気アクティブ眼鏡レンズ。 - 【請求項107】前記電気活性ゾーンの各々は、絶縁体によって隣接電気活
性ゾーンから分離されている請求項106の電気アクティブレンズ。 - 【請求項108】前記電気活性ゾーンの各々は、ピクセルの格子を含んでい
る請求項106の電気アクティブレンズ。 - 【請求項109】前記複数のゾーンに接続されたコントローラをさらに備え
、このコントローラは、前記複数のゾーンの各々に印加された電圧を変えるよう
に構成されている請求項106の電気アクティブレンズ。 - 【請求項110】前記複数のゾーンに接続されたコントローラをさらに備え
、このコントローラは、前記複数のゾーンの全部よりも少ないゾーンに印加され
た電圧を変えるように構成されている請求項106の電気アクティブレンズ。 - 【請求項111】前記複数のゾーンに接続されたコントローラをさらに備え
、このコントローラは、前記複数のゾーンの全部よりも少ないゾーンを付勢する
ように構成されている請求項106の電気アクティブレンズ。 - 【請求項112】前記複数のゾーンに接続されたコントローラをさらに備え
、このコントローラは、前記複数のゾーンの各々を付勢するように構成されてい
る請求項106の電気アクティブレンズ。 - 【請求項113】電気アクティブレンズであって、 第1の屈折率を有する第1の光学レンズと、 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれた第1の電気活性ゾーンとを備え、
、この第1の電気活性ゾーンは、前記第1の屈折率の約0.00屈折単位から約
0.05屈折単位の範囲内の第2の屈折率を有する電気アクティブレンズ。 - 【請求項114】 前記第1の電気活性ゾーンは、電気活性層に含められて
いる請求項113の電気アクティブレンズ。 - 【請求項115】 前記第1の電気活性ゾーンは、電気活性領域に含められ
ている請求項113の電気アクティブレンズ。 - 【請求項116】 前記第1の電気活性ゾーンは、電気活性構造に含められ
ている請求項113の電気アクティブレンズ。 - 【請求項117】 第1の光学レンズと、 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれた第1の電気活性ゾーンであって、
、この第1の電気活性ゾーンは、第1の屈折率を有することと、 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれた第2の電気活性ゾーンとを備え、
、この第2の電気活性ゾーンは、前記第1の屈折率の約0.00屈折単位から約
0.05屈折単位の範囲内の第2の屈折率を有する電気アクティブレンズ。 - 【請求項118】 前記第1の電気活性ゾーンは、電気活性層に含められて
いる請求項117の電気アクティブレンズ。 - 【請求項119】 前記第1の電気活性ゾーンは、電気活性領域に含められ
ている請求項117の電気アクティブレンズ。 - 【請求項120】 前記第1の電気活性ゾーンは、電気活性構造に含められ
ている請求項117の電気アクティブレンズ。 - 【請求項121】 前記第2の屈折率は、電気的に非作動状態に対応する請
求項117の電気アクティブレンズ。 - 【請求項122】 前記第2の屈折率は、電気的に作動状態に対応する請求
項117の電気アクティブレンズ。 - 【請求項123】 前記第2の屈折率は、前記第1の屈折率の約0.00屈
折単位から約0.03屈折単位の範囲内である請求項117の電気アクティブレ
ンズ。 - 【請求項124】 前記第2の屈折率は、前記第1の屈折率の約0.02屈
折単位から約0.04屈折単位の範囲内である請求項117の電気アクティブレ
ンズ。 - 【請求項125】 前記第2の屈折率は、前記第1の屈折率の約0.01屈
折単位から約0.03屈折単位の範囲内である請求項117の電気アクティブレ
ンズ。 - 【請求項126】 前記第2の屈折率は、前記第1の屈折率の約0.02屈
折単位から約0.03屈折単位の範囲内である請求項117の電気アクティブレ
ンズ。 - 【請求項127】 複数のピクセルを有する電気アクティブレンズであって
、複数のピクセルからの各ピクセルは、調整可能な屈折率を有し、、この屈折率
の調整が隣接するピクセルの屈折率に対して0.05屈折単位に限定される電気
アクティブレンズ。 - 【請求項128】 距離指定補正を有する光学レンズと、 前記光学レンズと共動関係で置かれた電気活性ゾーンとを備えている電気アク
ティブレンズ。 - 【請求項129】 第1の光学レンズと、 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれた第1の電気活性ゾーンと、 前記電気アクティブレンズと共動関係で置かれたレンジファインダーとを備え
ている電気アクティブレンズ。 - 【請求項130】 前記レンジファインダーの少なくとも一部は、前記電気
アクティブレンズの中にあるいは前記電気アクティブレンズ上にある請求項12
9の電気アクティブレンズ。 - 【請求項131】 前記レンジファインダーの少なくとも一部は、前記第1
の光学レンズの中にある請求項129の電気アクティブレンズ。 - 【請求項132】 前記レンジファインダーの少なくとも一部は、前記第1
の光学レンズ上にある請求項129の電気アクティブレンズ。 - 【請求項133】 前記レンジファインダーの少なくとも一部は、前記第1
の電気活性ゾーンの中にある請求項129の電気アクティブレンズ。 - 【請求項134】 前記レンジファインダーの少なくとも一部は、前記第1
の電気活性ゾーン上にある請求項129の電気アクティブレンズ。 - 【請求項135】 前記レンジファインダーの少なくとも一部は、前記第1
の光学レンズに取り付けられたフレーム上にある請求項129の電気アクティブ
レンズ。 - 【請求項136】 前記レンジファインダーの少なくとも一部は、前記第1
の光学レンズに取り付けられたフレームの中にある請求項129の電気アクティ
ブレンズ。 - 【請求項137】 前記レンジファインダーは、光源を含んでいる請求項1
29の電気アクティブレンズ。 - 【請求項138】 前記レンジファインダーは、ほぼ透明の光源を含んでい
る請求項129の電気アクティブレンズ。 - 【請求項139】 前記レンジファインダーは、有機発光ダイオード光源を
含んでいる請求項129の電気アクティブレンズ。 - 【請求項140】 前記レンジファインダーは、無機発光ダイオード光源を
含んでいる請求項129の電気アクティブレンズ。 - 【請求項141】 前記レンジファインダーは、レーザ光源を含んでいる請
求項129の電気アクティブレンズ。 - 【請求項142】 前記レンジファインダーは、無線送信機を含んでいる請
求項129の電気アクティブレンズ。 - 【請求項143】 前記レンジファインダーは、前記第1の電気活性ゾーン
に結合されるコントローラに結合されている請求項129の電気アクティブレン
ズ。 - 【請求項144】 前記レンジファインダーは、センサを含んでいる請求項
129の電気アクティブレンズ。 - 【請求項145】 前記レンジファインダーは、前記レンジファインダーに
よって発生された反射信号を受信するように構成されたセンサを含んでいる請求
項129の電気アクティブレンズ。 - 【請求項146】 電気アクティブの調整可能な焦点およびレンジファイン
ダーを有する電気アクティブレンズ。 - 【請求項147】 第1の光学レンズと、 電気アクティブポリマーゲルを含む第1の電気活性ゾーンとを備え、、この第
1のゾーンは、前記第1の光学レンズと共動関係で置かれている電気アクティブ
レンズ。 - 【請求項148】 前記ポリマーゲルは、、このポリマーゲルの重量で少な
くとも30%を含む電気活性成分を含んでいる請求項147の電気アクティブレ
ンズ。 - 【請求項149】 前記ポリマーゲルは、約1.2単位から約1.9単位の
屈折率を有する請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項150】 前記ポリマーゲルは、約1.45単位から約1.75単
位の屈折率を有する請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項151】 前記ポリマーゲルは、少なくともボルト当たり0.02
屈折単位だけ電圧に対して変化する屈折率を有する請求項147の電気アクティ
ブレンズ。 - 【請求項152】 前記ポリマーゲルは、約2.5ボルトから約25ボルト
の印加電圧に対して少なくともボルト当たり0.02屈折単位だけ電圧に対して
変化する屈折率を有する請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項153】 前記ポリマーゲルは、電気光学ポリマーである請求項1
47の電気アクティブレンズ。 - 【請求項154】 前記ポリマーゲルは、ポリマー液晶である請求項147
の電気アクティブレンズ。 - 【請求項155】 前記ポリマーゲルは、分散液晶である請求項147の電
気アクティブレンズ。 - 【請求項156】 前記ポリマーゲルは、安定化液晶である請求項147の
電気アクティブレンズ。 - 【請求項157】 前記ポリマーゲルは、自動組み立て非線形超分子構造で
ある請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項158】 前記ポリマーゲルは、液晶ポリマーを含んでいる請求項
147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項159】 前記ポリマーゲルは、熱硬化マトリックス材料を含んで
いる請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項160】 前記ポリマーゲルは、架橋結合アクリレートを含んでい
る請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項161】 前記ポリマーゲルは、メタクリレートを含んでいる請求
項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項162】 前記ポリマーゲルは、ポリウレタンを含んでいる請求項
147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項163】 前記ポリマーゲルは、2機能アクリレートと架橋結合さ
れたビニルポリマーを含んでいる請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項164】 前記ポリマーゲルは、多機能アクリレートと架橋結合さ
れたビニルポリマーを含んでいる請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項165】 前記ポリマーゲルは、2機能メタクリレートと架橋結合
されたビニルポリマーを含んでいる請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項166】 前記ポリマーゲルは、多機能メタクリレートと架橋結合
されたビニルポリマーを含んでいる請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項167】 前記ポリマーゲルは、2機能ビニル誘導体と架橋結合さ
れたビニルポリマーを含んでいる請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項168】 前記ポリマーゲルは、多機能ビニル誘導体と架橋結合さ
れたビニルポリマーを含んでいる請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項169】 前記ポリマーゲルは、前記第1の光学レンズ上に射出成
形される請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項170】 前記ポリマーゲルは、前記第1の光学レンズ上に鋳造さ
れる請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項171】 前記ポリマーゲルは、前記第1の光学レンズ上に結合さ
れる請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項172】 前記ポリマーゲルに取り付けられたアライメント層をさ
らに備えている請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項173】 前記ポリマーゲルに取り付けられた金属層をさらに備え
ている請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項174】 前記ポリマーゲルに取り付けられた透明金属層をさらに
備えている請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項175】 前記ポリマーゲルに取り付けられた金属層をさらに備え
、前記金属層は、前記電気アクティブレンズの着用者に透明である請求項147
の電気アクティブレンズ。 - 【請求項176】 前記ポリマーゲルに取り付けられた金属層をさらに備え
、前記金属層は約10−4ミクロンから10−2ミクロンの厚さを有する請求項
147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項177】 前記ポリマーゲルに取り付けられた金属層をさらに備え
、、この金属層は約10−3ミクロンの厚さを有する請求項147の電気アクテ
ィブレンズ。 - 【請求項178】 さらに前記ポリマーゲルに取り付けられたグリッド状金
属層を含んでいる請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項179】 前記ポリマーゲルに取り付けられた金属層をさらに備え
、、この金属層は電極のアレイを有する請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項180】 前記ポリマーゲルに隣接した金属層をさらに備えている
請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項181】 前記ポリマーゲルの側面に付着された金属層をさらに備
えている請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項182】 前記ポリマーゲルに隣接した真空蒸着金属層をさらに備
えている請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項183】 前記ポリマーゲルに隣接したスパッタリングされた金属
層をさらに備えている請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項184】 導電層をさらに備えている請求項147の電気アクティ
ブレンズ。 - 【請求項185】 約0.05ミクロンから約0.2ミクロンの厚さを有す
る導電層をさらに備えている請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項186】 約0.1ミクロンの厚さを有する導電層をさらに備えて
いる請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項187】 金属層に取り付けられた導電層をさらに備えている請求
項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項188】 透明導電層をさらに備えている請求項147の電気アク
ティブレンズ。 - 【請求項189】 金属層に取り付けられた透明導電層をさらに備えている
請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項190】 金属層に取り付けられた透明導電層をさらに備え、、こ
の導電層は前記電気アクティブレンズの着用者に透明である請求項147の電気
アクティブレンズ。 - 【請求項191】 金属層に取り付けられた透明導電層をさらに備え、、こ
の導電層は電気接点のアレイを有する請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項192】 金属層上に真空蒸着によって蒸着された導電層を含んで
いる請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項193】 金属層上にスパッタリングによって蒸着された導電層を
含んでいる請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項194】 導電層に取り付けられた絶縁層をさらに備えている請求
項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項195】 導電層に取り付けられた二酸化シリコン絶縁層をさらに
備えている請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項196】 透明絶縁層をさらに備えている請求項147の電気アク
ティブレンズ。 - 【請求項197】 導電層に取り付けられた透明絶縁層をさらに備えている
請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項198】 導電層に取り付けられた透明絶縁層をさらに備え、、こ
の絶縁層は、前記電気アクティブレンズの着用者に透明する請求項147の電気
アクティブレンズ。 - 【請求項199】 前記ポリマーゲルは、密封された封入外囲器に収容され
る請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項200】 前記ポリマーゲルは、いろいろな厚さを有する請求項1
47の電気アクティブレンズ。 - 【請求項201】 前記ポリマーゲルは、約3ミクロンと約1ミクロンとの
間の厚さを有する請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項202】 前記ポリマーゲルは、約3ミクロンと約100ミクロン
との間の厚さを有する請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項203】 前記ポリマーゲルは、約4ミクロンと約20ミクロンと
の間の厚さを有する請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項204】 前記ポリマーゲルは、約100ポンド/インチと約80
0ポンド/インチとの間の厚さを有する請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項205】 前記ポリマーゲルは、約200ポンド/インチと約60
0ポンド/インチとの間の厚さを有する請求項147の電気アクティブレンズ。 - 【請求項206】 電気アクティブレンズであって、 第1の光学レンズと、 前記第1の光学レンズと共動関係で置かれ、かつ第1の層の一部を含む第1の
電気活性領域を有する第1の層とを備えている電気アクティブレンズ。 - 【請求項207】 前記第1の電気活性領域は活性化される請求項206の
電気アクティブレンズ。 - 【請求項208】 前記一部は、可変である請求項206の電気アクティブ
レンズ。 - 【請求項209】 前記一部は、一定である請求項206の電気アクティブ
レンズ。 - 【請求項210】 前記一部は、サイズが可変である請求項206の電気ア
クティブレンズ。 - 【請求項211】 前記一部は、位置が可変である請求項206の電気アク
ティブレンズ。 - 【請求項212】 前記一部は、時間が可変である請求項206の電気アク
ティブレンズ。 - 【請求項213】 前記第1の電気活性領域は、可変補正倍率を有する請求
項206の電気アクティブレンズ。 - 【請求項214】 前記第1の電気活性領域は、調整可能な補正倍率を有す
る請求項206の電気アクティブレンズ。 - 【請求項215】 多焦点光屈折を行う第1の光学レンズと、 、この第1の光学レンズと共動関係で置かれた第1の電気活性ゾーンとを備え
ている電気アクティブレンズ。 - 【請求項216】 電気アクティブレンズであって、 第1の光学レンズと、 、この第1の光学レンズの180経線の前に置かれた近方視力電気活性ゾーン
とを備えている電気アクティブレンズ。 - 【請求項217】 絶縁ゾーンによって分離された少なくとも2つの電気活
性ゾーンを備える光学レンズであって、各電気活性ゾーンは別々に活性化される
ように構成される光学レンズ。 - 【請求項218】 絶縁層によって分離された少なくとも2つの電気活性層
を備える光学レンズであって、各電気活性層は別々に活性化されるように構成さ
れる光学レンズ。 - 【請求項219】 絶縁領域によって分離された少なくとも2つの電気活性
領域を備える光学レンズであって、各電気活性領域は別々に活性化されるように
構成される光学レンズ。 - 【請求項220】 複数のプログラム制御される電気活性ゾーンを備える光
学レンズ。 - 【請求項221】 複数のプログラム制御される電気活性領域を備える光学
レンズ。 - 【請求項222】 複数のプログラム制御される電気活性層を備える光学レ
ンズ。 - 【請求項223】 老眼補正領域を有する第1の光学レンズと、 、この第1の光学レンズと共動関係で置かれ、かつ前記老眼補正領域によって
生じた好ましくない乱視を減らすように構成される第1の電気活性ゾーンとを備
えている電気アクティブレンズ。 - 【請求項224】 前記老眼補正領域によって生じた好ましくない乱視を減
ずるように構成された請求項223の電気アクティブレンズ。 - 【請求項225】 前記老眼補正領域によって生じた好ましくない乱視を相
殺するように構成された請求項223の電気アクティブレンズ。 - 【請求項226】 前記老眼補正領域によって生じた好ましくない乱視を無
効にするように構成された請求項223の電気アクティブレンズ。 - 【請求項227】 前記老眼補正領域によって生じた好ましくない乱視を、
減ずる、相殺し、あるいは無効にするように構成された請求項223の電気アク
ティブレンズ。 - 【請求項228】 第1の光学レンズと、 、この第1の光学レンズと共動関係で置かれ、かつ少なくとも1つの収差を補
正するように構成されることを第1の電気活性ゾーンとを備えている電気アクテ
ィブレンズ。 - 【請求項229】 前記収差は、目の収差である請求項228の電気アクテ
ィブレンズ。 - 【請求項230】 前記収差は、光学収差である請求項228の電気アクテ
ィブレンズ。 - 【請求項231】 第1の光学レンズと、 、この第1の光学レンズと共動関係で置かれ、着用者の視力を20/20より
もよく補正する第1の電気活性ゾーンとを備えている電気アクティブレンズ。 - 【請求項232】 前記第1の電気活性ゾーンは、前記第1の光学レンズと
共動し、着用者の視力を約20/15に補正する請求項231の電気アクティブ
レンズ。 - 【請求項233】 前記第1の電気活性ゾーンは、前記第1の光学レンズと
共動し、着用者の視力を約20/15よりもよく補正する請求項231の電気ア
クティブレンズ。 - 【請求項234】 前記第1の電気活性ゾーンは、前記第1の光学レンズと
共動し、着用者の視力を約20/10に補正する請求項231の電気アクティブ
レンズ。 - 【請求項235】 前記第1の電気活性ゾーンは、前記第1の光学レンズと
共動し、着用者の視力を約20/10よりもよく補正する請求項231の電気ア
クティブレンズ。 - 【請求項236】 第1の光学レンズと、 、この第1の光学レンズと共動関係で置かれた複数の電気アクティブゾーンと
、 第1の電気活性ゾーンを前記複数の電気活性ゾーンから変更するように構成さ
れたトラッカーとを備えている電気アクティブレンズ。 - 【請求項237】 前記トラッカーは、視線を測定する請求項236の電気
アクティブレンズ。 - 【請求項238】 前記トラッカーは、視線の変化に反応する請求項236
の電気アクティブレンズ。 - 【請求項239】 前記トラッカーは、瞳孔間距離を測定する請求項236
の電気アクティブレンズ。 - 【請求項240】 前記トラッカーは、瞳孔間距離の変化に反応する請求項
236の電気アクティブレンズ。 - 【請求項241】 前記トラッカーは、第2の電気活性ゾーンを前記複数の
電気活性ゾーンから変更するように構成されている請求項236の電気アクティ
ブレンズ。 - 【請求項242】 前記トラッカーは、着用者の視線に反応して第2の電気
活性ゾーンを前記複数の電気活性ゾーンから変更するように構成されている請求
項236の電気アクティブレンズ。 - 【請求項243】 前記トラッカーは、2つあるいはそれ以上の発光ダイオ
ードを含んでいる請求項236の電気アクティブレンズ。 - 【請求項244】 前記トラッカーは、2つあるいはそれ以上の屈折センサ
を含んでいる請求項236の電気アクティブレンズ。 - 【請求項245】 前記トラッカーは、前記第1の光学レンズに取り付けら
れたフレームの裏側にある2つあるいはそれ以上の屈折センサを含んでいる請求
項236の電気アクティブレンズ。 - 【請求項246】 前記トラッカーは、2つあるいはそれ以上の発光ダイオ
ードおよび2つあるいはそれ以上の屈折センサを含んでいる請求項236の電気
アクティブレンズ。 - 【請求項247】 半処理レンズブランクと、 、この半処理レンズブランクと共動関係で置かれた電気活性ゾーンとを含む電
気アクティブレンズ。
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